KR20000053140A - Herbicide resistant plants - Google Patents

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KR20000053140A
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polynucleotide
plant
herbicide
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gst
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KR1019990704072A
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톰슨폴앤서니
나이트메리엘리자베스
젭슨이안
토마스폴그래햄
호키스티모시로버트
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돈 리사 로얄
아스트라제네카 유케이 리미티드
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Abstract

PURPOSE: Provided is recombinant DNA technology, and in particular the production of transgenic plants which exhibit substantial resistance or substantial tolerance to herbicides when compared with non transgenic like plants. CONSTITUTION: Inter alia, a polynucleotide comprises at least a first region encoding a first protein capable of conferring on a plant, or tissue comprising it, resistance or tolerance to a first herbicide, and a second region encoding a second protein likewise capable of conferring resistance to a second herbicide, with the provisos (i) that the polynucleotide does not encode a fusion protein comprising only a 5-enol-pyruvyl-3-phosphoshikimate synthetase (EPSPS) and a glutathione S transferase (GST); (ii) that the polynucleotide does not comprise only regions encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); and (iii) that the polynucleotide does not comprise only regions encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT).

Description

제초제에 견디는 식물 {HERBICIDE RESISTANT PLANTS}Herbicide-tolerant Plants {HERBICIDE RESISTANT PLANTS}

본 발명은 재조합 DNA 기법, 특히 비 전이유전자 식물과 비교할때 제초제에 대하여 상당한 저항성 또는 상당한 내성을 보이는 전이유전자 식물의 제조에 관한다.The present invention is directed to recombinant DNA techniques, in particular the preparation of transgenic plants that exhibit significant resistance or significant resistance to herbicides when compared to non-transgenic plants.

제초제를 가할 경우 제초제에 실질적으로 "견디는" 식물은 비슷한 환경에 노출된 비 전이유전자 식물에 의하여 얻어지는 것과 비교할때 오른쪽으로 변화된 사용/반응 곡선을 보인다. 이러한 사용/반응 곡선은 x-축에 "사용량"을 플롯하고 y-축에 "박멸 퍼센트", "제초 효과"등을 플롯한다. 견디는 식물은 견디지 못하는 식물보다 주어진 제초 효과를 보기 위하여 더 많은 제초제를 요할 것이다. 제초제에 대하여 실질적으로 "저항적인" 식물은 밭의 잡초를 죽이기 위하여 농촌에서 일반적으로 사용하는 농도 및 비율의 제초제를 가할 경우 있다손 치더라도 회사성, 세포용해성, 백화성을 거의 보이지 않는다. 제초제에 대하여 저항적인 식물은 또한 제초제에 대한 내성을 가진다. "저항성" 및 "내성"이란 말은 본 출원에서 "내성 및/또는 저항성"으로 새길 수 있다.When herbicides are applied, plants that substantially "endure" herbicides exhibit a shifted usage / response curve to the right compared to those obtained by nontransgenic plants exposed to similar environments. This use / response curve plots “usage” on the x-axis and “percent eradication”, “herbicide effect”, etc. on the y-axis. A tolerant plant will require more herbicide to see a given herbicidal effect than an unbearable plant. About herbicides Substantially "resistant" plants show little firmness, cytolytic or whitening, even when the herbicides of the concentrations and proportions commonly used in rural areas are killed to kill weeds in the field. Plants resistant to herbicides are also resistant to herbicides. The terms "resistance" and "resistant" may be engraved as "resistant and / or resistance" in the present application.

본 발명은 (i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제 (EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것을 조건으로, 식물 또는 이를 포함하는 조직에 최소한 제1 제초제에 대한 내성 또는 저항성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드를 제공한다.The present invention provides that (i) the polynucleotide does not encode a fusion protein comprising only 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) impart at least a first herbicide resistance or resistance to a plant or tissue provided that the polynucleotide does not comprise only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT) Provided is a polynucleotide comprising a first region encoding a first protein present and a second region encoding a second protein capable of conferring resistance to a second herbicide.

본 발명의 바람직한 구체예에서 폴리누클레오티드가 포함하는 영역들은 각각 조작가능한 식물 촉진자 및 종결자의 발현 조절하에 있다. 이러한 촉진자들 및 조절자들은 특정 필요에 따라 이들을 선택하는 당업자들에게 널리 공지되어 있다. 예를들어 적당한 촉진자들은 35s CaMV 또는 FMV 촉진자 및 아라비돕시스 및 옥수수 우비퀴틴 촉진자를 포함한다. 촉진자는 바람직하게는 구성성분이다. 그러면 외부적으로 유도할 필요가 없으므로 각각의 해당 제초제에 영구적으로 견디는 또는 저항적임을 의미한다. 또한 유도가능한 촉진자의 조절하에 식물 형질변환 벡터에 제초제 내성 유전자를 암호화하는 DNA를 포함시켜 전이유전자 식물에 유도가능한 제초제 내성을 부여할 수 있을 것이다. 이러한 촉진제는 적당한 유도자(이를테면 화학적 안화제)를 도포함으로써 저항성을 바꿀수 있는 화학적으로 유도가능한 공지된 GST-27 촉진자를 포함한다. 혹종의 경우에는, 필요할 때만 제초제 내성을 발현시키거나 증가시키는 능력이 유리할 수 있을 것이다. 예를들어 작물을 교체할 경우 다음해에 제2 작물종이 경작되는 밭에 제1 작물종이 개별적으로 성장할 수 있을 것이다. 제초제는 이렇게 유도하지 않은, 여전히 민감한 "자생" 식물을 파괴하는데 사용할 수 있을 것이다. 차후로 식물은 필요할때만 내성 폴리펩티드를 생성하므로 혹종의 경우에는 제초제 내성이 필요할때(즉, 제초제 도포 직전)만 제초제 내성 유전자 발현을 유도하는 것이 또한 대사적으로 더 효과적일 수 있을 것이다. 유도가능한 적당한 촉진자는 또한 테트라싸이클린-유도가능한 촉진자, 랙 박테리아 억제자/작동자 시스템, 글루코코르티코이드 수용자, 구리 및 살리실산-유도가능한 촉진자, 국제 특허 출원 제PCT/GB96/01195호에 기술된 바와 같은 엑디손 수용자 및 국제 특허 출원 제WO93/21334호에 기술된 바와 같은 소위 Alc 촉진자를 베이스로 하는 촉진자를 포함한다.In a preferred embodiment of the invention the regions that the polynucleotide comprises are under the control of expression of the operable plant promoter and terminator, respectively. Such promoters and modulators are well known to those skilled in the art of selecting them for their particular needs. For example, suitable promoters include 35s CaMV or FMV promoters and Arabidopsis and corn ubiquitin promoters. The promoter is preferably a constituent. This means that there is no need to induce externally, so it is either permanently resistant or resistant to each corresponding herbicide. In addition, under the control of inducible promoters, DNAs encoding herbicide resistance genes may be included in plant transformation vectors to confer inducible herbicide tolerance to transgenic plants. Such promoters include known chemically inducible GST-27 promoters that can be changed in resistance by applying a suitable inducer (such as a chemical stabilizer). In some cases, the ability to express or increase herbicide tolerance only when needed may be advantageous. For example, if the crop is replaced, the first crop will be individually grown in the field where the second crop will be cultivated next year. Herbicides may be used to destroy sensitive "native" plants that are still not induced. Subsequently, plants produce resistant polypeptides only when needed, so in some cases it may also be metabolically more effective to induce herbicide resistance gene expression only when herbicide tolerance is needed (ie, just prior to herbicide application). Suitable inducible promoters are also tetracycline-inducible promoters, rack bacterial suppressor / operator systems, glucocorticoid receptors, copper and salicylic acid-inducible promoters, ecdysone as described in International Patent Application No. PCT / GB96 / 01195. Recipients and promoters based on so-called Alc promoters as described in WO93 / 21334.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 폴리누클레오티드가 포함하는 영역들 중 하나 이상은 전-출현 제초제에 대한 내성을 제공하고 영역들 중 하나 이상은 후 출현 제초제에 대한 내성을 제공한다. 당업자는 전-출현 및 후 출현의 정의를 필요로 하지 않을 것이나 "전-출현"이란 발아하는 종자가 토양 표면 상에 출현하기 전, 즉 지상에 혹종의 식물이 보이지 전에 도포됨을 의미한다. 후 출현은 토양 표면 상에 발아가 보인 후 도포됨을 의미한다.In a particularly preferred embodiment of the invention, one or more of the regions that the polynucleotide comprises provides resistance to pre-emergency herbicides and one or more of the regions provides resistance to post-emergence herbicides. A person skilled in the art will not need the definition of pre-emergence and post-emergence, but "pre-emergence" means that the germinating seed is applied before it appears on the soil surface, ie before any plants appear on the ground. Post appearance means germination is visible on the soil surface and then applied.

전-출현 제초제는 디니트로아닐린 제초제, 브로마실, 플루폭삼, 피클로람, 플루오로클로리돈, 제EP-A-612735호에 기술된 것들과 같은 N-카바모일테트라졸리논을 포함하는 테트라졸리논, 설캐트리논, 노르플루라존, RP201772, 아트라진 또는 다른 트리아진, 이미노티아도졸, 디플루페니콘, 설포닐 우레아, 이미다졸리논, 티오카바메이트, 트리아진, 우라실, 우레아, 트리케톤, 이속사졸, 아세트아닐리드, 옥사디아졸, 제EP-A-511,826호에 기술된 포스포설포네이트 제초제, 트리아지논, 설폰아닐리드, 아미드, 플루티아미드와 같은 옥시아세트아미드, 아닐리드 및 트리아졸리논형 제초제로 이루어지는 그룹에서 선택할 수 있을 것이다. 트리케톤 제초제의 예에는 2-(2-니트로-4-트리플루오로메틸벤조일)-싸이클로헥산-1,3-디온, 2-(2-클로로-4-메탄설포닐벤조일)-싸이클로헥산-1,3-디온, 2-(2-2 니트로-4-메탄설포닐벤조일)-싸이클로헥산-1,3-디온, [5-싸이클로프로필-4-(2-메틸설포닐-4-트리플루오로메틸벤조일)이속사졸등이 포함된다. 명백히 하자면 "트리케톤 제초제"는 4-하이드록시페닐 피루베이트 (또는 피루브산) 디옥시게나제(HPPD)를 억제시킬 수 있는 혹종의 화합물을 의미한다. 본 발명에서 4-하이드록시 페닐 피루베이트 (또는 피루브산) 디옥시게나제(HPPD) 및 p-하이드록시 페닐 피루베이트 (또는 피루브산) 디옥시게나제(p-OHPP)는 동의어이다.Pre-expressing herbicides are tetrazolines, including dinitroaniline herbicides, bromasil, flupoxam, picloram, fluorochloridone, N-carbamoyltetrazolinones such as those described in EP-A-612735. Paddy, Sulcatinone, Norflurazon, RP201772, Atrazine or other triazine, Iminothiadozole, Diflufenicone, Sulfonyl urea, Imidazolinone, Thiocarbamate, Triazine, Uracil, Urea, Triketone, Isoxazoles, acetanilides, oxadiazoles, phosphosulfonate herbicides described in EP-A-511,826, oxiacetamides such as triazinone, sulfonanilides, amides, flutiamides, anilides and triazolinone type herbicides You will be able to choose from the groups that take place. Examples of triketone herbicides include 2- (2-nitro-4-trifluoromethylbenzoyl) -cyclohexane-1,3-dione, 2- (2-chloro-4-methanesulfonylbenzoyl) -cyclohexane-1 , 3-dione, 2- (2-2 nitro-4-methanesulfonylbenzoyl) -cyclohexane-1,3-dione, [5-cyclopropyl-4- (2-methylsulfonyl-4-trifluoro Methylbenzoyl) isoxazole and the like. For clarity, "triketone herbicide" refers to a compound that is capable of inhibiting 4-hydroxyphenyl pyruvate (or pyruvic acid) deoxygenase (HPPD). In the present invention, 4-hydroxy phenyl pyruvate (or pyruvic acid) deoxygenase (HPPD) and p-hydroxy phenyl pyruvate (or pyruvic acid) deoxygenase (p-OHPP) are synonymous.

후-출현 제초제는 글리포세이트 및 이의 염, 글루포시네이트, 디페닐 에테르, 아술람, 벤타존, 비알라포스, 브로마실, 세톡시딤 또는 다른 싸이클로헥산디온, 디캄바, 포사민, 플루폭삼, 페녹시 프로피오네이트, 퀴즈알로포프 또는 다른 아릴옥시-페녹시프로파노에이트, 피클로람, 플루오르메트론, 아트라진 또는 다른 트리아진, 메트리부진, 클로리무론, 클로르설프론, 플루메트술람, 할로설푸론, 설포메트론, 이마자퀸, 이마즈에타피르, 이속사벤, 이마자목스, 메토술람, 피리트로박, 림설푸론, 벤설푸론, 니코설푸론, 포메사펜, 플루로글리코펜, KIH9201, ET751, 카르펜트라존, ZA1296, ICIA0051, RP201772, 플루로클로리돈, 노르플루라존, 파라콰트, 디콰트, 브로목시닐 및 페녹사프로프로 이루어지는 그룹에서 선택할 수 있을 것이다. 본 발명 폴리누클레오티드가 내성을 부여할 수 있는(또는 본 발명 식물이 견딜 수 있는) 특히 바람직한 이들 제초제 조합은 (i)글루포세이트 및 디페닐 에테르 또는 아세트아날리드형 제초제; (ii)글리포세이트 및/또는 글루포시네이트 및 아닐리드 및/또는 트리아졸리논형 제초제; (iii)트리케톤 및 글리포세이트 및/또는 글루포시네이트; (iv)글리포세이트 및/또는 글루포시네이트 및 트리케톤 및 아닐리드형 제초제; (v)글리포세이트 및/또는 글루포시네이트 및 PDS 억제제(이를테면 아래 기술한 화학식(1)-(3)의 화합물)이다.Post-expressing herbicides are glyphosate and salts thereof, glufosinate, diphenyl ether, asulam, bentazone, bialaphos, bromasil, cetoxydim or other cyclohexanedione, dicamba, fosamine, flupoxam , Phenoxy propionate, quizallofo or other aryloxy-phenoxypropanoate, picloram, fluormethrone, atrazine or other triazines, metrizine, chlorimuron, chlorsulphron, flumetsulam , Halosulfuron, sulfomethron, imazaquin, imazuetafir, isoxaben, imazamox, metosullam, pyritrobac, rimsulfuron, bensulfuron, nicosulfuron, pomessafen, fluloglycopene, It may be selected from the group consisting of KIH9201, ET751, carpentrazone, ZA1296, ICIA0051, RP201772, flurochloridone, norflurazone, paraquat, diquat, bromoxynil and phenoxaprop. Particularly preferred combinations of these herbicides to which the polynucleotides of the present invention can tolerate (or tolerate the plants of the present invention) include (i) glufosate and diphenyl ether or acetanalide herbicides; (ii) glyphosate and / or glufosinate and anilide and / or triazolinone herbicides; (iii) triketones and glyphosate and / or glufosinate; (iv) glyphosate and / or glufosinate and triketone and anilide herbicides; (v) glyphosate and / or glufosinate and PDS inhibitors (such as the compounds of formulas (1)-(3) described below).

상기 폴리누클레오티드 영역에 의하여 암호화되는 단백질은 글리포세이트 옥시도-레둑타제(GOX), 5-에놀-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS), 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT), 하이드록시페닐 피루베이트 디옥시게나제(HPPD), 글루타티온 S 전달효소(GST), 시토크롬 P450, 아세틸- COA 카복실라제(ACC), 아세토락테이트 신타제(ALS), 프로토포르피리노겐 옥사다제(protox), 디하이드롭테로에이트 신타제, 폴리아민 운반 단백질, 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD), 브로목시닐 니트릴라제(BNX), 피토엔 데사투라제(PDS), Alcaligenes eutrophus로부터 얻을 수 있는 tfdA 유전자 생성물 및 상기 단백질의 돌연변이된 또는 개질된 변형체로 이루어지는 그룹에서 선택할 수 있을 것이다. 상기 tfdA 유전자 생성물은 페녹시카복실산을 산화시킬 수 있는 디옥시게나제이다. EPSPS 효소는 유럽 특허 제546,090호에 기술된 바와 같은 소위 II류 EPSPS일 수 있을 것이다. 이와는 다르게 및/또는 또한 이것은 글리포세이트 (및 이의 농업적으로 허용가능한 염) 내성을 증대시키는 것으로 공지된 아미노산 치환체를 혹종의 위치에 포함시킬 수 있도록 돌연변이될 수 있을 것이다. 예를들어 (i)Thr 174-Ile, (ii)Pro 178-Ser, (iii)Gly 173-Ala, (iv)Ala 264-Thr와 경계된 서열 제9번에 기술된 EPSPS는 최소한 EPSPS에 대하여 174, 178, 173 및 264에 해당하는 위치에 잔기 Thr, Pro, Gly 및 Ala를 가질 수 있을 것인데, 상기에서 (i)Thr 174는 Ala-Gly-Thr-Ala-Met를 인접하여 포함하는 서열내에서 발생하고; (ii)Pro 178은 Met-Arg-Pro-Leu-Thr을 인접하여 포함하는 서열내에서 발생하며; (iii)Gly 173은 Asn-Ala-Gly-Thr-Ala를 인접하여 포함하는 서열내에서 발생하고 (iv)Ala 264는 Pro-Leu-Ala-Leu-Gly를 인접하여 포함하는 서열내에서 발생한다. 또한 서열 제9번의 스패닝 위치 192-232에 해당하는 EPSPS 효소 영역내 Glu-Arg-Pro-AA1-AA2-Leu-Val-AA3-AAA4-Leu-AA5-AA6-AA7-Gly 모티브 서열내 말단 Gly 잔기는 Asp 또는 Asn 잔기로 대체될 수 있을 것이다.Proteins encoded by the polynucleotide region include glyphosate oxidase-reductase (GOX), 5-enol-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS), phosphinothricin acetyl transferase (PAT) ), Hydroxyphenyl pyruvate deoxygenase (HPPD), glutathione S transferase (GST), cytochrome P450, acetyl-COA carboxylase (ACC), acetolactate synthase (ALS), protophorinogen oxadase ( protox), dihydroteroate synthase, polyamine transporter protein, superoxide dismutase (SOD), bromocinyl nitrilease (BNX), phytoene desaturase (PDS), Alcaligenes eutrophus It may be selected from the group consisting of tfdA gene products and mutated or modified variants of these proteins. The tfdA gene product is a deoxygenase capable of oxidizing phenoxycarboxylic acids. The EPSPS enzyme may be a so-called class II EPSPS as described in European Patent No. 546,090. Alternatively and / or it may also be mutated to include amino acid substituents known to enhance glyphosate (and its agriculturally acceptable salts) resistance at some location. For example, the EPSPS described in SEQ ID NO: 9 bounded with (i) Thr 174-Ile, (ii) Pro 178-Ser, (iii) Gly 173-Ala, and (iv) Ala 264-Thr is at least for EPSPS. And may have residues Thr, Pro, Gly, and Ala at positions corresponding to 174, 178, 173, and 264, wherein (i) Thr 174 is contiguous in the sequence comprising Ala-Gly-Thr-Ala-Met. Occurs in; (ii) Pro 178 occurs in a sequence that contiguously contains Met-Arg-Pro-Leu-Thr; (iii) Gly 173 occurs in a sequence comprising Asn-Ala-Gly-Thr-Ala contiguously and (iv) Ala 264 occurs in a sequence containing Pro-Leu-Ala-Leu-Gly adjacent . And the terminal Gly residue in the Glu-Arg-Pro-AA1-AA2-Leu-Val-AA3-AAA4-Leu-AA5-AA6-AA7-Gly motif sequence in the EPSPS enzyme region corresponding to spanning position 192-232 in SEQ ID NO: 9. May be replaced with an Asp or Asn residue.

폴리누클레오티드의 한 구체예에서 HPPD 효소를 암호화하는 영역은 서열 제1번 또는 제3번에 기술된 서열을 가지거나 이와는 다르게 0.1%의 SDS를 함유하는 0.3 강도의 시트레이트 완충된 염수내에서 60-65℃로 인큐베이팅한 다음 각각 서열 제1번 또는 제3번에 기술한 서열과의 0.1% SDS 잡종형성을 함유하는 0.3 강도 시트레이트 완충된 염수로 동일 온도에서 헹군 것과 상보적이다.In one embodiment of the polynucleotide the region encoding the HPPD enzyme is 60-in 0.3 strength citrate buffered saline having the sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 3 or otherwise containing 0.1% SDS. Incubated at 65 ° C. and then complemented with rinsing at the same temperature with 0.3 strength citrate buffered saline containing 0.1% SDS hybridization with the sequences set forth in SEQ ID NO: 1 or 3, respectively.

테스트 서열 및 본 발명 서열이 이본쇄일 경우 테스트 서열을 구성하는 핵산은 상기 서열 제1번 핵산의 15℃내 TM을 가진다. 테스트 서열 및 서열 제1번(또는 테스트 서열 및 서열 제3번)을 혼합하여 동시에 변성시키는 경우 서열의 TM 값은 바람직하게는 각각 5℃내이다, 더 바람직하게는 테스트 서열 또는 본 발명 서열이 지지되게 하면서 비교적 엄격한 조건하에서 잡종형성을 한다. 따라서 변성된 테스트 서열 또는 발명 서열은 바람직하게는 먼저 지지되고 60-65℃의 온도에서 특정 시간동안 잡종형성을 행한다. 잡종형성이 본 발명 서열의 일부를 포함할 경우 당업자게 명백한 바와 같이 잡종형성 조건은 덜 엄격할 수 있을 것이다.When the test sequence and the present invention sequences are double stranded, the nucleic acid constituting the test sequence has a TM within 15 ° C. of the nucleic acid of SEQ ID NO: 1. When the test sequence and sequence number 1 (or test sequence and sequence number 3) are mixed and denatured simultaneously, the TM value of the sequence is preferably within 5 ° C., respectively, more preferably the test sequence or the inventive sequence is supported. Hybridization under relatively stringent conditions. The modified test sequence or inventive sequence is therefore preferably first supported and subjected to hybridization for a certain time at a temperature of 60-65 ° C. If the hybridization comprises part of the sequences of the invention, the hybridization conditions may be less stringent, as will be apparent to those skilled in the art.

폴리누클레오티드가 트리케톤 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 HPPD 유전자를 포함할 경우 이로 형질전환된 식물은 이에 트리케톤 제초제를 가하여 상기 제초제를 가할 경우 형질전환된 것과 형질전환되지 않은 것 사이의 색 변화를 기초하여 육안으로 선별할 수 있을 것이다. 따라서 형질전환되지 않은 것은 선별절차에서 백색이 되거나 이 상태로 남아있는 반면 형질전환된 것은 선별 절차를 수행할 경우 백색이 되었다가 나중에 녹색으로 되거나 녹색으로 남아있을 수 있을 것이다.If the polynucleotide contains an HPPD gene capable of conferring resistance to a triketone herbicide, then the transformed plant will add a triketone herbicide to it to change the color between the transformed and the untransformed. Based on this, it can be visually selected. Thus, untransformed can become white or remain in the selection process, whereas transformed can become white and remain green or green later when the selection procedure is performed.

본 발명 폴리누클레오티드의 또다른 구체예는 곤충, 탈수 및/또는 곰팡이, 박테리아 또는 바이러스성 감염에 대해 내성을 가지는 식물을 제공할 수 있는 단백질을 암호화하는 영역을 또한 포함한다. 이러한 영역에 의하여 암호화되는 단백질은 당업자에 공지되어 있으며 Bacillus thuringiensis로부터 얻어지는 델타 엔도톡신 및 예를들어 바이러스로부터 얻어지는 피복 단백질을 포함한다.Another embodiment of the polynucleotides of the invention also includes a region encoding a protein that can provide a plant that is resistant to insects, dehydration and / or fungus, bacterial or viral infections. Proteins encoded by these regions are known to those skilled in the art and include delta endotoxins obtained from Bacillus thuringiensis and coated proteins obtained from, for example, viruses.

폴리누클레오티드는 상기 인접한 5'서열을 포함할 수 있을 것인데 이 서열은 (i)클로로플라스트, 미토콘드리아, 다른 세포 소기관 또는 식물 세포벽과 같은 플라스티드로 영역의 번역 생성물을 타켓팅할 수있는 펩티드 및/또는 (ii)번역되지 않는 번역 증대 서열을 암호화한다. 폴리누클레오티드내 함유되어 있는 서열을 암호화하는 단백질의 번역 발현은 상기 단백질 암호화 영역의 공지된 번역되지 않는 번역 증대 서열 5'를 도입하여 증대시킬 수 있을 것이다. 당업자는 이러한 증대 서열에 익숙할 것인데 이것은 오메라 및 오메가 프라임으로서 공지된 TMV-유도된 서열 및 특히 Tobacco Etch 바이러스와 같은 다른 바이러스성 피복 단백질 암호화 서열의 영역 5'에서 유도할 수 있는 기타의 서열을 포함한다. 누클레오티드 서열 발현을 고려하여 제초제에 대한 내성을 부여하는 할 수 있는 공지된 단백질을 암호화하는 서열을 개질시키는 것이 바람직할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명은 또한 개질된 폴리누클레오티드가 바람직한 식물 코돈을 함유할 경우 개질된 폴리누클레오티드내 단백질 암호화 영역과 상기 단백질내 내재된 단백질 암호화 영역 및 실질적으로 동일한 단백질 암호화 영역의 확인도가 약 70% 미만인 조건에서, 상기 지시된 바와 같은 누클레오티드를 포함하나 이것은 mRNA 불안정 모티브 및/또는 뜻밖의 접촉부분이 제거되도록 개질시키거나 식물내 개질된 폴리누클레오티드의 발현으로, 개질되지 않은 폴리누클레오티드의 단백질 암호화 영역이 내인성인 유기체내에서 개질되지 않은 폴리누클레오티드의 발연으로 얻어지는 것과 실질적으로 유사한 활성/작용을 갖는 실질적으로 유사한 단백질이 얻어지도록 바람직한 식물 코돈을 사용한다.The polynucleotide may comprise the contiguous 5 ′ sequence, which sequence comprises: (i) a peptide capable of targeting the translation product of the region with a plastid such as chloroplast, mitochondria, other cell organelles or plant cell wall (ii) Encode untranslated translation enhancing sequences. Translation expression of a protein encoding a sequence contained within a polynucleotide may be augmented by introducing a known untranslated translation enhancing sequence 5 ′ of the protein coding region. Those skilled in the art will be familiar with such augmentation sequences, including TMV-derived sequences known as omeras and omega primes and other sequences that can be derived from region 5 ′ of other viral coat protein coding sequences, in particular other Tobacco Etch viruses. do. In view of nucleotide sequence expression, it may be desirable to modify the sequence encoding a known protein that may confer resistance to herbicides. Thus, the present invention also provides a condition in which, when the modified polynucleotide contains a desired plant codon, the identity of the protein coding region in the modified polynucleotide and the protein coding region inherent in the protein and substantially the same protein coding region is less than about 70%. Nucleotides as indicated above, but this is an expression of modified polynucleotides in plants or modified to remove mRNA instability motifs and / or unexpected contacts, such that the protein coding region of the unmodified polynucleotide is endogenous Preferred plant codons are used so that substantially similar proteins are obtained which have substantially similar activities / actions as obtained by the fuming of unmodified polynucleotides in the organism.

본 발명은 또한 상기 폴리누클레오티드를 포함하는 벡터를 포함한다.The invention also includes a vector comprising said polynucleotide.

본 발명은 또한 본 발명 벡터 또는 폴리누클레오티드로 형질전환된 것에서 재생되고 둘 이상의 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 단백질을 암호화하는 둘 이상의 누클레오티드 서열을 포함하는 식물을 제공한다. 형질전환 기법은 널리 공지되어 있으며 소립자를 매개로 하는 바이오리스틱 형질전환, Agrobacterium을 매개로 하는 형질전환, 프로토플라스트 형질전환(임의로 폴리에틸렌 글리콜 존재하); 폴리누클레오티드를 포함하는 배지내에서 식물 조직, 세포 또는 프로토플라스트의 소니케이션; 토피포텐트 식물로의 폴리누클레오티드의 미세-삽입(임의로 공지된 실리콘 카바이드 "위스커'기법 사용), 일렉트로포레이션등을 포함한다. 형질전환된 발명 식물은 작은 곡물 씨리얼, 오일 씨앗 작물, 섬유 식물, 과일, 채소, 재배 작물 및 나무를 포함한다. 특히 바람직한 이러한 식물들은 대두, 면, 담배, 사탕무, 오일씨앗 평지, 카놀라, 아마, 해바라기, 감자, 토마토, 자주개자리, 상치, 옥수수, 밀, 소검, 귀리, 바나나, 보리, 귀리, 잔디, 꼴, 사탕수수, 완두콩, 밭콩, 쌀, 소나무, 포플라, 사과, 포도, 귤 또는 땅콩식물 및 산물, 이러한 식물의 종자 및 기관을 포함한다.The present invention also provides a plant comprising two or more nucleotide sequences encoding proteins that are regenerated in transformed with the vector or polynucleotide of the invention and which can confer resistance to two or more herbicides. Transformation techniques are well known and small particle-mediated bioistic transformation, Agrobacterium-mediated transformation, protoplast transformation (optionally in the presence of polyethylene glycol); Sonication of plant tissues, cells or protoplasts in a medium comprising polynucleotides; Micro-insertion of polynucleotides into topipotent plants (using any known silicon carbide “whisker” technique), electroporation, etc. Transformed inventive plants include small grain cereals, oil seed crops, fiber plants, Fruits, vegetables, cultivated crops, and trees are particularly preferred, such as soybeans, cotton, tobacco, sugar beets, oilseed rape, canola, flax, sunflower, potatoes, tomatoes, alfalfa, lettuce, corn, wheat, daggers, Oats, bananas, barley, oats, grass, forage, sugar cane, peas, field beans, rice, pine, poplar, apples, grapes, tangerines or peanut plants and products, seeds and organs of these plants.

본 발명은 또한 (i)5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하는 폴리누클레오티드를 함유하지 않을 것; (ii)수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하는 폴리누클레오티드를 함유하지 않을 것; (iii)GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하는 폴리누클레오티드를 함유하지 않을 것; (iv)재료가 유도되는 식물이 사탕무일 경우 이것이 포함하는 제초제 내성을 부여하는 유전자가 EPSPS 및 PAT만이 아닐 것을 조건으로, 재료에 둘 이상의 제초제 내성을 부여할 수 있는 둘 이상의 단백질을 암호화하는 영역을 포함하는 핵산 서열을 포함하는 식물 재료를 제공한다.The invention also does not contain a polynucleotide encoding a fusion protein comprising only (i) 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) contain no polynucleotide comprising only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) contain no polynucleotide comprising only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT); (iv) where the plant from which the material is derived is sugar beet, a region encoding at least two proteins capable of conferring at least two herbicide tolerance to the material, provided that the genes that confer the herbicide tolerance it contains are not only EPSPS and PAT; Provided is a plant material comprising a nucleic acid sequence comprising.

상기 재료는 당업자에 공지된 방법으로 정상적인 형태의 전체 식물내로 재생될 수 있을 것이다. 바람직한 재료의 구체예에서는, 하나 이상의 영역이 전-출현형 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 단백질을 암호화하고 하나 이상의 영역이 후 출현형 제초제에 대한 내성을 제공할 수 있는 단백질을 암호화한다. 이러한 단백질 암호화 영역 및 제초제는 상기에서 논의되었다. 당업자는 제1 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 폴리누클레오티드를 포함하는 제1 식물과 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 폴리누클레오티드를 포함하는 제2 식물의 교차결합 결과(도포의 실험적 부분을 참조하시오), 식물(또는 이의 부분)내에 다중 제초제 내성을 부여하는 영역이 존재할 수 있음을 인식할 것이다. 제초제 내성 부여 유전자의 바람직한 조합은 (i)HPPD 유전자 및 EPSPS 또는 GOX 유전자; (ii)HPPD 유전자 및 PAT 유전자; (iii)GST 유전자 및 EPSPS/GOX 유전자; (iv)EPSPS/GOX 유전자 및 PAT 유전자; (iv)HPPD 유전자, GOX 및/또는 EPSPS 유전자 및 PAT 유전자; (v)ACC'아제 유전자 및 PAT 및/또는 EPSPS 유전자; (vi)PDS 유전자 및 PAT 및/또는 EPSPS 및/또는 GOX 유전자; (vii)Alcaligenes eutrophus 및 EPSPS 및/또는 GOX 및/또는 PAT 및/또는 PDS 유전자에서 얻을 수 있는 tfdA 유전자이다. 또한 이들 각각의 조합은 SOD, 프로톡스 및/또는 ALS 유전자에 의하여 대체되는 하나 이상의 제초제 유전자를 가질 수 있을 것이다. 이러한 식물은 본 출원에서 본 발명 식물로서 언급된다.The material may be recycled into the whole plant in its normal form by methods known to those skilled in the art. In an embodiment of the preferred material, at least one region encodes a protein capable of conferring resistance to pre-emergency herbicides and at least one region encodes a protein capable of providing resistance to post emergent herbicides. Such protein coding regions and herbicides have been discussed above. Those skilled in the art will appreciate that a first plant comprising a polynucleotide encoding a first protein capable of conferring resistance to a first herbicide and a polynucleotide encoding a second protein capable of conferring resistance to a second herbicide It will be appreciated that as a result of the crosslinking of the second plant (see experimental part of the application), there may be a region in the plant (or part thereof) that confers multiple herbicide tolerance. Preferred combinations of herbicide tolerance endogenous genes include (i) the HPPD gene and the EPSPS or GOX genes; (ii) HPPD gene and PAT gene; (iii) GST gene and EPSPS / GOX gene; (iv) EPSPS / GOX gene and PAT gene; (iv) HPPD gene, GOX and / or EPSPS gene and PAT gene; (v) ACC'ase genes and PAT and / or EPSPS genes; (vi) the PDS gene and the PAT and / or EPSPS and / or GOX genes; (vii) Alcaligenes eutrophus and tfdA gene obtainable from EPSPS and / or GOX and / or PAT and / or PDS genes. Each combination of these may also have one or more herbicide genes replaced by SOD, Protox and / or ALS genes. Such plants are referred to in the present application as plants of the invention.

본 발명은 또한 잡초 및 작물 식물을 포함하는 밭에서 잡초를 선택적으로 억제하는 방법을 포함하는데 여기서 작물 식물은 (I)(i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iv)작물 식물이 사탕무일 경우 이것이 포함하는 제초제 내성을 부여하는 유전자가 EPSPS 및 PAT만이 아닐 것을 조건으로 식물 또는 이를 포함하는 조직에 최소한 제1 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드; 또는 (II) (i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; 및 (iv)작물 식물이 사탕무일 경우 이것이 포함하는 제초제 내성을 부여하는 유전자가 EPSPS 및 PAT만이 아닐 것을 조건으로 식물 또는 이를 포함하는 조직에 최소한 제1 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역을 포함하는 폴리누클레오티드 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드를 포함하며, 상기 방법은 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기에 충분한 양으로 상기 제초제 중 하나 이상을 밭에 도포하는 것을 포함한다. 제초제 내성을 부여하는 유전자는 식물내에 별도의 폴리누클레오티드상에 존재할 수 있을 것이다. 바람직한 구체예에서 식물은 EPSPS 및/또는 GOX 효소 및 HPPD 효소를 암호화하는 유전자를 함유하며 방법은 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기에 충분한 양으로 글리포세이트 및 트리케톤 제초제를 밭에 도포하는 것을 포함한다. 또다른 방법의 구체예에서, 식물은 EPSPS 및/또는 GOX 효소 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소를 암호화하는 유전자를 함유하며 방법은 글리포세이트 및 글루포시네이트를 밭에 도포하는 것을 포함한다. 또다른 방법의 구체예에서, 식물은 EPSPS 및/또는 GOX 효소 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소 및 HPPD 효소를 암호화하는 유전자를 함유하며 방법은 글리포세이트 및 글루포시네이트 및 트리케톤 제초제를 밭에 도포하는 것을 포함한다. 또다른 방법의 구체예에서, 식물은 EPSPS 및/또는 GOX 효소 및/또는 포스피노트리신 아세틸 전달효소 및 글루타티온 S 전달효소를 암호화하는 유전자를 함유하며 방법은 글리포세이트 및/또는 글루포시네이트 및 예를들어 아세토클로르와 같은 아닐리드 제초제를 밭에 도포하는 것을 포함한다. 또다른 방법의 구체예에서, 식물은 ACC'아제 및 PAT 및/또는 EPSPS 효소를 암호화하는 유전자를 함유하며 방법은 플루아지포프형 제초제 및 글루포시네이트 및/또는 글리포세이트를 밭에 도포하는 것을 포함한다. 또다른 방법의 구체예에서, 식물은 EPSPS 및/또는 GOX 및/또는 PAT 및/또는 PDS 효소 및 Alcaligenes eutrophus로부터 얻을 수 있는 tfdA 유전자(임의로 최적화된 코돈)의 생성물을 암호화하는 유전자를 함유하며 방법은 2,4D 및 글리포세이트 및/또는 글루포시네이트 및/또는 피토엔 데사투라제의 제초성 억제제를 밭에 도포하는 것을 포함한다. 또한 이들 각각의 조합물은 SOD, 프로톡스 및/또는 ALS 유전자에 의하여 대체되는 하나 이상의 제초제 유전자를 가질 수 있을 것이다.The present invention also includes a method of selectively inhibiting weeds in a field comprising weeds and crop plants, wherein the crop plants comprise (I) (i) polynucleotides of 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate syntha Not encode a fusion protein comprising only (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) the polynucleotide does not contain only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT); (iv) if the crop plant is sugar beet, a first protein capable of conferring at least a first herbicide to a plant or tissue comprising the same, provided that the genes that confer the herbicide tolerance it contains are not only EPSPS and PAT. A polynucleotide comprising a first region encoding and a second region encoding a second protein capable of conferring resistance to a second herbicide; Or (II) (i) the polynucleotide does not encode a fusion protein comprising only 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) the polynucleotide does not contain only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT); And (iv) a first protein capable of conferring at least a first herbicide to a plant or tissue comprising the same, provided that the gene that confers the herbicide tolerance it contains is not only EPSPS and PAT if the crop plant is sugar beet. A polynucleotide comprising a first region encoding a polynucleotide and a polynucleotide comprising a second region encoding a second protein capable of conferring resistance to a second herbicide such that the method is substantially effective for crop plants. And applying at least one of the herbicides to the field in an amount sufficient to inhibit weeds without affecting. Genes that confer herbicide tolerance may be present on separate polynucleotides in plants. In a preferred embodiment the plant contains genes encoding EPSPS and / or GOX enzymes and HPPD enzymes and the method uses glyphosate and triketone herbicides in an amount sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plants. Application to the field. In an embodiment of another method, the plant contains genes encoding EPSPS and / or GOX enzymes and phosphinothricin acetyltransferase and the method comprises applying glyphosate and glufosinate to the field. In another embodiment embodiment, the plant contains genes encoding EPSPS and / or GOX enzymes and phosphinothricin acetyl transferases and HPPD enzymes and the method comprises glyphosate and glufosinate and triketone herbicides in the field. Application. In another embodiment of the method, the plant contains a gene encoding EPSPS and / or GOX enzymes and / or phosphinothricin acetyl transferase and glutathione S transferase and the method comprises glyphosate and / or glufosinate and Application of an anilide herbicide such as, for example, acetochlor to the field. In another embodiment, the plant contains a gene encoding an ACC'ase and a PAT and / or EPSPS enzyme and the method comprises applying a fluazopif herbicide and glufosinate and / or glyphosate to the field. Include. In an embodiment of another method, the plant contains a gene encoding a product of an EPSPS and / or GOX and / or PAT and / or PDS enzyme and an tfdA gene (optionally optimized codon) obtainable from Alcaligenes eutrophus and the method comprises Application of herbicide inhibitors of 2,4D and glyphosate and / or glufosinate and / or phytoene desaturase to the field. Each of these combinations may also have one or more herbicide genes replaced by SOD, Protox and / or ALS genes.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 해충에 효과적인 양의 하나 이상의 살충제, 살균제, 박테리아제, 살선충제 및 항바이러스제를 밭에 하나 이상의 제초제를 도포하기 전후에 밭에 도포한다.In a particularly preferred embodiment of the invention, an effective amount of one or more pesticides, fungicides, bacteria, nematicides and antiviral agents is applied to the field before and after applying the one or more herbicides to the field.

본 발명은 또한 (i)본 발명의 벡터 또는 폴리누클레오티드로 식물 재료를 형질전환시키는 단계; (ii)이렇게 형질전환된 재료를 선별하는 단계 및 (iii)선별된 재료를 정상적인 형태의 생식능력 있는 전체 식물내로 재생시키는 단계를 포함하는, 둘 이상의 제초제에 실질적으로 견디거나 실질적으로 저항적인 식물을 얻는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for preparing plant material comprising (i) transforming a plant material with a vector or polynucleotide of the present invention; plant that is substantially resistant or substantially resistant to two or more herbicides, the method comprising the steps of: (ii) selecting such transformed material and (iii) regenerating the selected material into the normal form of fertile whole plants. Provide a way to get it.

본 발명 식물은 임의로 제1 제초제 내성 부여 서열로 제1 식물 재료를 형질전환하기, 제2 제초제 내성 부여 서열로 제2 식물 재료 형질전환하기, 이렇게 형질전환된 재료를 생식능력 있는 전체 식물내로 재생하기 및 제1 및 제2 제초제 내성 유전자 모두를 포함하는 생성물을 얻을 수 있도록 식물을 교차교배하는 것을 포함하는 방법으로 얻을 수 있을 것이다. 임의로 제1 및/또는 제2 재료는 하나 이상의 제초제 내성 부여 단백질, 살충 단백질, 항균 단백질, 항바이러스성 단백질 및/또는 식물에 개선된 탈수 내성을 부여할 수 있는 단백질을 암호화하는 영역을 포함하는 폴리누클레오티드로 미리 형질전환시킬 수 있을 것이다.The plant of the present invention optionally transforms the first plant material with a first herbicide tolerance sequence, transforms a second plant material with a second herbicide tolerance sequence, and regenerates the transformed material into a fertile whole plant. And cross-crossing the plant to obtain a product comprising both the first and second herbicide tolerance genes. Optionally, the first and / or second material comprises a poly that comprises a region encoding one or more herbicide tolerance proteins, pesticidal proteins, antibacterial proteins, antiviral proteins and / or proteins that can confer improved dehydration resistance to plants. It may be pre-transformed with nucleotides.

본 발명은 또한 둘 이상의 제초제에 실질적으로 견디거나 실질적으로 저항적인 식물 조직 및/또는 정상적인 형태의 생식능력 있는 전체 식물을 얻는데 본 발명 벡터 또는 폴리투클레오티드를 사용하는 용도를 제공한다.The present invention also provides the use of the vector or polynucleotide of the invention to obtain plant tissues that are substantially resistant or substantially resistant to two or more herbicides and / or normal forms of fertility.

본 발명은 또한 시험관내에서 잠재적 제초제의 다량 선별을 위한 제초성 표적을 얻는데 본 발명 벡터 또는 폴리누클레오티드를 사용하는 용도를 제공한다. 폴리누클레오티드의 단백질 암호화 영역은 이질적으로 E. coli 또는 이스트내에서 발현될 수 있을 것이다.The present invention also provides the use of the vectors or polynucleotides of the present invention to obtain herbicidal targets for large selection of potential herbicides in vitro. The protein coding region of the polynucleotide may be heterologous expressed in E. coli or yeast.

본 발명은 또한 디옥시게나제를 암호화하고 서열 제1번에 기술한 서열을 포함하는 폴리누클레오티드로 형질전환된 식물 조직을 포함한다. 이것은 재료내 유일한 제초제 내성 부여 유전자일 수 있을 것이다. 재료는 공지된 방법을 사용하여 대사적으로 정상적인 생식능력 있는 식물내로 재생될 수 있을 것이다. 형질전환된 조직의 특히 바람직한 구체예에서, 서열 제1번에 의하여 암호화된 것과 실질적으로 유사한 활성을 가지는 단백질을 암호화하는 폴리누클레오티드는 0.1%의 SDS를 함유하는 0.3 강도 시트레이트 완충된 염수내에서 60-65℃의 온도로 인큐베이팅된 다음 동일온도에서 0.1%의 SDS를 함유하는 0.3 강도 시트레이트 완충된 염수로 헹구었을때 서열 제1번에 기술된 서열과 잡종형성하는 것에 상보적이다.The invention also encompasses plant tissues transformed with polynucleotides that encode a deoxygenase and comprise the sequence set forth in SEQ ID NO: 1. This may be the only herbicide tolerance endowment gene in the material. The material may be regenerated metabolically into normal fertility plants using known methods. In a particularly preferred embodiment of the transformed tissue, the polynucleotide encoding a protein having an activity substantially similar to that encoded by SEQ ID NO: 1 is 60 in 0.3 strength citrate buffered saline containing 0.1% SDS. Complement to hybridization with the sequence described in SEQ ID NO: 1 when incubated at a temperature of -65 ° C and then rinsed with 0.3 strength citrate buffered saline containing 0.1% SDS at the same temperature.

본 발명은 또한 도면 및 서열 목록과 함께 취한 다음 기술로 명백해질 것이다.The invention will also be apparent from the following description taken in conjunction with the drawings and sequence listing.

서열 제1번은 p-하이드록시페닐 피루브산 디옥시게나제 활성을 갖는 효소(서열 제2번으로 기술함)를 암호화하는 Synechocystis sp에서 분리한 DNA 서열을 나타낸다.SEQ ID NO: 1 shows a DNA sequence isolated from Synechocystis sp encoding an enzyme with p-hydroxyphenyl pyruvic acid deoxygenase activity (described in SEQ ID NO: 2).

서열 제3번은 누클레오티드 1217-2290이 p-하이드록시페닐 피루브산 디옥시게나제 활성을 갖는 효소(서열 제4번으로 기술함)를 암호화하는 Pseudomonas spp. 87/79에서 분리한 DNA 서열을 나타낸다.SEQ ID NO: 3 shows that Pseudomonas spp. Nucleotide 1217-2290 encodes an enzyme (described in SEQ ID NO: 4) having p-hydroxyphenyl pyruvic acid deoxygenase activity. DNA sequence isolated at 87/79 is shown.

서열 제5번 및 제6번은 박테리아 게놈에서 서열 제3번을 분리하기 위하여 사용되는 최소한으로 중복된 합성 PCR 프라이머(아래 HPPD-P4 및 HPPD-REV1의 참조를 보시오)의 한 형태를 나타낸다.SEQ ID NOs: 5 and 6 represent one form of the minimally overlapping synthetic PCR primer (see references below HPPD-P4 and HPPD-REV1) used to separate sequence 3 from the bacterial genome.

서열 제7번 및 제8번은 또한 의도하는 식물 형질전환 벡터내로 합체할 수 있도록 서열 제3번을 개질시키는데 사용되는 합성 PCR 프라이머이다.SEQ ID NOs: 7 and 8 are also synthetic PCR primers used to modify SEQ ID NO: 3 to incorporate into the intended plant transformation vector.

서열 제9번은 피튜니아에서 얻은 EPSPS 효소(클로로플라스트 시그널 펩티드 포함)의 아미노산 서열을 나타낸다.SEQ ID NO: 9 shows the amino acid sequence of an EPSPS enzyme (including chloroplast signal peptide) obtained from petunia.

서열 제10번-제32번은 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 다중 유전자를 포함하는 구축물의 제조를 가능하게 하는 제한된 플라스미드내로 삽입된 PCR 프라이머 또는 폴리-링커이다.SEQ ID NOs: 10-32 are PCR primers or poly-linkers inserted into restricted plasmids that allow for the preparation of constructs comprising multiple genes capable of conferring resistance to herbicides.

도1은 서열 제3번에 기술한 서열을 포함하는 클론의 대략적인 다이어그램을 나타내며 여기서 3개의 오픈 리딩 프레임이 확인되었는데 서열 제3번의 누클레오티드 15에서 출발 누클레오티드 968에서 끝나는 제1번; 누클레오티드 215에서 출발 누클레오티드1066에서 끝나는 제2번 및 누클레오티드1217에서 출발 누클레오티드 2290에서 끝나는 제3번이다. 이 도면은 또한 서열 제7번 및 제8번으로 지정된 프라이머의 사용으로 설계된 서열내에 함유되어 있는 제한 부위를 나타낸다. 도2는 효소 Nco1 및 Kpn1으로 제한된 다음 역시 Nco1 및 Kpn1으로 제한된 벡터(pMJB1)내로 리게이팅된 4-HPPD를 함유하는 식물 발현 카세트의 제조를 대략적으로 도시한다. 도3은 식물 형질전환 바이너리 벡터 pBin 19가 어떻게 도2의 4-HPPD 발현 카세트를 함유하도록 설계되는가를 도시하는 대략적인 모습이다.FIG. 1 shows a schematic diagram of a clone comprising the sequence set forth in SEQ ID NO: 3, wherein three open reading frames have been identified, number 1 starting at nucleotide 15 at SEQ ID NO 3 and ending at 968; Starting at nucleotide 215 and ending at nucleotide 1066 and ending at nucleotide 1217 at ending 290. This figure also shows restriction sites contained within sequences designed for use of the primers designated SEQ ID NOs: 7 and 8. FIG. 2 schematically illustrates the preparation of a plant expression cassette containing 4-HPPD limited to enzymes Nco1 and Kpn1 and then also ligated into a vector (pMJB1), also limited to Nco1 and Kpn1. FIG. 3 is a schematic diagram showing how the plant transformed binary vector pBin 19 is designed to contain the 4-HPPD expression cassette of FIG. 2.

도4는 서열 제1번에 기술한 서열을 포함하는 클론의 대략적인 다이어그램이다. 도5는 도4의 PCR 편집된 DNA 단편이 효소 Nco1 및 Kpn1으로 제한된 다음 역시 Nco1 및 Kpn1으로 제한된 벡터(pMJB1)내로 리게이팅된 4-HPPD를 함유하는 식물 발현 카세트의 제조를 대략적으로 도시한다.4 is a schematic diagram of a clone comprising the sequence set forth in SEQ ID NO: 1. FIG. 5 schematically illustrates the preparation of a plant expression cassette containing 4-HPPD, wherein the PCR edited DNA fragment of FIG. 4 is restricted to enzymes Nco1 and Kpn1 and then ligated into a vector (pMJB1) also limited to Nco1 and Kpn1.

도6은 Agrobacterium 형질전환에 사용되는 플라스미드 벡터의 구조물을 대략적으로 도시하며 플라스미드 pJR1Ri 및 pGST27Bin의 지도를 포함한다.FIG. 6 schematically shows the structure of plasmid vectors used for Agrobacterium transformation and includes maps of plasmids pJR1Ri and pGST27Bin.

도7은 4종의 제초제를 도포한 형질전환된 담배내에서의 GST 활성을 나타낸다.7 shows GST activity in transformed tobacco coated with four herbicides.

도8은 3주동안 1400g/ha에서 메톨라클로르 처리 후 GST-27 라인 및 야생형 식물에 대한 피해를 비교하는 그래프이다.FIG. 8 is a graph comparing damage to GST-27 line and wild type plants after metolachlor treatment at 1400 g / ha for 3 weeks.

도9는 플라스미드 pDV3-puc의 지도이다.9 is a map of plasmid pDV3-puc.

도10은 플라스미드 pDV6-Bin의 지도이다.10 is a map of plasmid pDV6-Bin.

도11은 옥수수로부터 얻은 PCR된 우비퀴틴 촉진자 단편을 함유하는 플라스미드 pUB-1의 지도이고 2Kb 단편은 pUC내로 클론되고 우비퀴틴 촉진자의 존재를 확인하기 위하여 접합점들을 시퀀싱한 것이다.FIG. 11 is a map of plasmid pUB-1 containing a PCR ubiquitin promoter fragment obtained from corn and the 2Kb fragment was cloned into pUC and sequenced junctions to confirm the presence of ubiquitin promoter.

도12는 플라스미드 pIE98의 지도이다.12 is a map of plasmid pIE98.

도13은 플라스미드 pIGPAT의 지도이다.13 is a map of plasmid pIGPAT.

도14는 플라스미드 pCAT10의 지도이다.14 is a map of plasmid pCAT10.

도15는 플라스미드 pCAT11의 지도이다.15 is a map of plasmid pCAT11.

도16은 플라스미드 pPG6의 지도이다.16 is a map of plasmid pPG6.

도17은 pMV1 플라스미드의 부분을 나타낸다.Figure 17 shows a portion of the pMVl plasmid.

[실시예 1]Example 1

Pseudomonas spp로부터 얻은 4-HPPD 유전자의 클로닝, 이 유전자의 식물 재료로의 형질전환 및 트리케톤 제초제 내성 식물의 제조Cloning of the 4-HPPD Gene from Pseudomonas spp, Transformation of the Gene into Plant Material and Preparation of Triketone Herbicide Tolerant Plants

Pseudomonas fluorescens PJ-874로부터 정제시키고 유일한 탄소원으로서 티로신 상에서 생장시킨 4-HPPD의 아미노산 서열은 공지되어 있다(Ruetschi등, Eur.J.Biochem 1992 202(2):459-466). 상이한 박테리아 균주로(Pseudomonas fluorescens 균주 87-79)부터 얻은 게놈 DNA에서 얻은 크지만 불완전한 4-HPPD의 세그먼트를 증폭하기 위하여 이러한 서열을 사용하여 최소한으로 중복된 PCR 프라이머를 지정한다. 당업자는 "최소한으로 중복된 프라이머"가 의미하는 바를 알터인데 중복성은 아래 기술한 서열에서 대괄호로 나타내었다. 서열 제3번 및 제4번 각각에 각 대표적 프라이머의 한 예(HPPD 유전자내 5' 및 3' 위치에 해당)가 주어져 있다.The amino acid sequence of 4-HPPD purified from Pseudomonas fluorescens PJ-874 and grown on tyrosine as the only carbon source is known (Ruetschi et al., Eur. J. Biochem 1992 202 (2): 459-466). These sequences are used to designate minimally overlapping PCR primers to amplify large but incomplete segments of 4-HPPD from genomic DNA obtained from different bacterial strains (Pseudomonas fluorescens strain 87-79). One skilled in the art will know what "minimally overlapping primers" mean, but the redundancy is indicated in square brackets in the sequence described below. Each of SEQ ID NOs 3 and 4 is given an example of each representative primer (corresponding to the 5 'and 3' positions in the HPPD gene).

공개된 단백질 서열(상기 참조)의 아미노산 4-9의 서열의 지식으로부터 17머인 프라이머 1(서열 제5번)가 지정되고 역시 17머인 프라이머 2(서열 제6번)는 잔기 334-339의 지식으로 지정된다.From the knowledge of the sequences of amino acids 4-9 of the published protein sequence (see above), primer 1 (SEQ ID NO: 5), which is 17mers, is designated and primer 2 (SEQ ID NO: 6), which is also 17mers, is given the knowledge of residues 334-339. Is specified.

프라이머 1(HPPD-P4)은 서열 5'TA[T/C]GA[G/A]AA[T/C]CC[T/C/G/A]ATGGG를 가지고 프라이머 2(HPPD-REV1)는 서열 5'GC[T/C]TT[G/A]AA[G/A]TT[T/C/G/A]CC[T/C]TC를 가진다. Pseudomonas 87-79로부터 얻은 100ng의 게놈 DNA는 표준 프로토콜을 사용하여 제조하였고 100pmol의 각 프라이머와 혼합하였다. 혼합물은 다음의 DNA 합성 및 탈수 조건(94℃x1.5분, 55℃x2분, 74℃x3분)하에 Taq 폴리머라제 및 기타 표준 시약을 사용하여 PCR 증폭한다(35회).Primer 1 (HPPD-P4) has the sequence 5'TA [T / C] GA [G / A] AA [T / C] CC [T / C / G / A] ATGGG and Primer 2 (HPPD-REV1) SEQ ID NO: 5'GC [T / C] TT [G / A] AA [G / A] TT [T / C / G / A] CC [T / C] TC. 100 ng of genomic DNA from Pseudomonas 87-79 was prepared using standard protocols and mixed with 100 pmol of each primer. The mixture is PCR amplified (35 times) using Taq polymerase and other standard reagents under the following DNA synthesis and dehydration conditions (94 ° C. 1.5 min, 55 ° C. 2 min, 74 ° C. 3 min).

증폭된 단편은 4HPPD 유전자의 암호화 영역의 5' 말단으로부터의 3개의 코돈 및 3' 말단으로부터의 약 30개의 코돈을 함유하는 영역을 포함한다. PCR 생성물은 표준 절차를 사용하여 벡터 pGEM3Z-f(+)내에서 말단이 무디게 클로닝된다.The amplified fragment comprises a region containing three codons from the 5 'end of the coding region of the 4HPPD gene and about 30 codons from the 3' end. PCR products are blunt-ended cloned in vector pGEM3Z-f (+) using standard procedures.

부분적 시퀀싱은 클로닝된 PCR 클로닝된 PCR 단편이 4-HPPD 특이적인 것을 확인해준다. 유도된 아미노산 서열은 Pseudomonas fluorescens PJ-874 효소에 대하여 공개된 서열과 비교할때 몇가지 불일치점을 포함한다. 이러한 4-HPPD 유전자의 부분적 단편은 온건한 잡종형성/세척 조건 하에서 식물 DNA에 대한 게놈 서던 블롯에서 음성적인 잡종형성 신호를 준다. 앞서 클로닝한 부분적 유전자의 중앙에서 900bp의 EcoR1/EcoR1 단편을 절단하여 탐침으로서 사용한다. 게놈 DNA를 제한하기 위하여 여러가지 효소를 사용한 서던 블롯은 방사선 표지된 단편과 잡종형성된다.Partial sequencing confirmed that the cloned PCR cloned PCR fragment is 4-HPPD specific. The derived amino acid sequence contains several inconsistencies compared to the published sequence for the Pseudomonas fluorescens PJ-874 enzyme. Partial fragments of this 4-HPPD gene give negative hybridization signals in genomic southern blots for plant DNA under moderate hybridization / wash conditions. A 900 bp EcoR1 / EcoR1 fragment is cut at the center of the previously cloned partial gene and used as a probe. Southern blots using various enzymes to limit genomic DNA are hybridized with radiolabeled fragments.

Bcl1 제한된 DNA는 번역되지 않은 DNA의 측부와 전체 유전자를 함유하기 충분한 약 2.5kb의 단일 양성 밴드를 보인다. 게놈 DNA는 Bcl1으로 제한하여 준비한 아가로즈 겔 상에서 전기영동한다. 이화된 DNA를 함유하는 단편을 2-3Kb의 크기로 잘라 DNA를 전기적으로 용출시킨다. 회수한 DNA는 pUC18의 BamH1(Bcl1과 상용성임) 부위내로 클로닝한다. 클론 블롯들을 900bp 단편으로 탐침하여 12개의 양성인 것들을 분리한다. 이것들로 미니프렙을 만들어 EcoR1로 절단하여 900bp 밴드를 찾는다. 12개의 클론 중 7개가 미니프렙을 제조하기 위하여 LB내에서 밤새 생장시킬 경우 갈색 안료를 형성하고 이들 중 5개가 900 bp 밴드에 대하여 양성이며 다른 5개의 미니프렙은 음성이고 갈색 안료를 생성시키지 않는다. "갈색 안료"의 형성은 4-HPPD의 이종 발현과 관계가 있다.The Bcl1 restricted DNA shows a single positive band of about 2.5 kb, which is sufficient to contain the flanks and the entire gene of untranslated DNA. Genomic DNA is electrophoresed on agarose gels prepared limited to Bcl1. The fragment containing the catalyzed DNA is cut to a size of 2-3 Kb to elute the DNA electrically. The recovered DNA is cloned into the BamH1 (compatible with Bcl1) site of pUC18. Clone blots were probed with 900bp fragments to separate 12 positive ones. They make minipreps and cut them with EcoR1 to find the 900bp band. Seven of the 12 clones form brown pigments when grown overnight in LB to produce minipreps, five of which are positive for the 900 bp band and the other five minipreps are negative and do not produce brown pigments. Formation of "brown pigment" is related to heterologous expression of 4-HPPD.

제한 분석은 클론된 삽입물이 약 1.2kb의 4-HPPD 유전자 DNA 업스트림 및 400bp의 다운스트림을 갖는 2.5kb 길이였음을 나타낸다. 적절한 프라이머 및 pUC18로부터 얻은 프라이머를 사용하여 유전자의 말단을 시퀀싱한다. 이러한 시퀀싱은 유전자가 그대로, pUC18 폴리링커 사이트에 대하여 양방향으로 존재함을 나타낸다.Restriction analysis indicated that the cloned insert was 2.5 kb in length with about 1.2 kb of 4-HPPD gene DNA upstream and 400 bp downstream. The ends of the genes are sequenced using appropriate primers and primers obtained from pUC18. This sequencing indicates that the gene is intact, bidirectional with respect to the pUC18 polylinker site.

박테리아 세포 용균액 상의 SDS-PAGE는 4-HPPH에 맞는 새로운 단백질이 40kDa의 크기로 존재함을 나타낸다. 유전자가 벡터내 플락 촉진자로부터 발현될 수 있도록 제1 방향으로 삽입된 유전자를 가지는 세포로부터 얻은 추출물에 큰 밴드가 존재한다. 유전자가 반대 방향인 세포로부터 용균액을 얻을 경우, 두 클론 모두 양 세포형에 활성 단백질의 존재를 암시하는 갈색 안료를 생성시킬지라도 40kD 밴드를 분명히 보이지 않는다. 40kDa 재조합 단백질은 불용성 단백질 부분보다는 가용성 부분에 존재한다. 유전자가 제2 방향인 클론을 자동화 DNA 시퀀스 분석하여 서열 제3번에 기술된 서열을 밝힌다. 이러한 서열을 편집하여 그 어셈블리를 용이하게 하는 몇몇 독특한 제한 부위를 식물 형질전환 작업에 적당한 벡터내 도입한다. 서열 제7번 및 제8번에 기술한 편집 올리고누클레오티드는 프라이머 3 (HPPDSYN1)5'-GTTAGGTACCAGTCTAGACTGACCATGGCCGACCAATACGAAAACC-3' 및 프라이머 4 (HPPDSYN2) 5'TAGCGGTACCTGATCACCCGGGTTATTAGTCGGTGGTCAGTAC-3'이다.SDS-PAGE on bacterial cell lysate indicated that a new protein for 4-HPPH was present at the size of 40 kDa. There is a large band in the extract obtained from the cell with the gene inserted in the first direction so that the gene can be expressed from the Flock promoter in the vector. When lysate is obtained from cells with opposite genes, both clones do not clearly show a 40 kD band, although they produce a brown pigment that suggests the presence of active protein in both cell types. The 40 kDa recombinant protein is present in the soluble portion rather than the insoluble protein portion. Clones in which the gene is in the second direction are automated DNA sequence analysis to reveal the sequence described in SEQ ID NO: 3. Some unique restriction sites that edit this sequence to facilitate its assembly are introduced into a vector suitable for plant transformation operations. The edited oligonucleotides described in SEQ ID NOs: 7 and 8 are Primer 3 (HPPDSYN1) 5'-GTTAGGTACCAGTCTAGACTGACCATGGCCGACCAATACGAAAACC-3 'and Primer 4 (HPPDSYN2) 5'TAGCGGTACCTGATCACCCGGGTTATTAGTCGGTGGTCAGTAC-3'.

전이유전자 담배내 Pseudomonas-4HPPD 유전자의 발현Expression of Pseudomonas-4HPPD Gene in Transgenic Tobacco

PCR 편집된 DNA 단편을 효소 Nco1 및 Kpn1으로 제한한 다음 역시 Nco1 및 Kpn1으로 제한된 벡터(pMJB1)내로 리게이팅시킨다. pMJB1은 이중 CaMV35S 촉진자; TMV 오메가 증대제 및 NOS 전사 종결자를 함유하는 pUC19 유도된 플라스미드이다. 결과하는 플라스미드의 대략적인 모습은 도2에 나타내었다. 모든 DNA 조작은 식물 분자 생물학 분야 당업자에 공지된 표준 프로토콜을 사용한다.The PCR edited DNA fragment is restricted to the enzymes Nco1 and Kpn1 and then ligated into a vector (pMJB1) that is also limited to Nco1 and Kpn1. pMJB1 is a double CaMV35S promoter; PUC19 derived plasmid containing TMV omega enhancer and NOS transcription terminator. The approximate appearance of the resulting plasmid is shown in FIG. All DNA manipulations use standard protocols known to those skilled in the plant molecular biology art.

벌크 DNA를 분리하여 4-HPPD 발현 카세트(즉 2x35S - nos 3' 종결자)를 제한 EcoR에 의하여 부분적으로 절단한 다음 Hind3으로 완전히 절단한다. 이것은 4-HPPD 유전자내에서 EcoR1 부위에서의 절단을 피하는 것이다. 예비 아가로즈 겔 전기영동 후 의도하는 DNA 단편을 전기-용출법으로 회수한다.Bulk DNA is isolated to partially cleave the 4-HPPD expression cassette (ie 2 × 35S − nos 3 ′ terminator) by restriction EcoR followed by complete cleavage with Hind3. This avoids cleavage at the EcoR1 site in the 4-HPPD gene. After preliminary agarose gel electrophoresis, the intended DNA fragments are recovered by electro-elution.

4-HPPD 발현 카세트를 이후 Hind3 및 EcoR1으로 제한한 바이너리 벡터내로 리게이팅한다. 얻어지는 플라스미드의 구조는 도3에 대략적으로 도시하였다.The 4-HPPD expression cassette is then ligated into a binary vector limited to Hind3 and EcoR1. The structure of the resulting plasmid is shown approximately in FIG.

DNA를 분리하고 다시 표준 절차를 사용하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404를 캐나마이신 내성으로 형질전환시킨다. 표준 절차를 사용하여 Nicotiana plumbaginifolia var Samsun의 잎 디스크/슬라이스를 Agrobacterium을 매개로 형질전환시킨다. 캐나마이신 내성 유합조직으로부터, 형질전환된 싹을 재생한다. 캐나마이신을 함유하는 MS 한천 상에 싹을 뿌리내린다. 생존하는 뿌리내린 외식체를 다시 뿌리내려 약 80의 캐나마이신 내성 형질전환된 담배 식물을 얻는다. 4-HPPD 유전자의 존재(미리 존재하는 EDIT 프라이머 사용)는 PCR로 증명된다. 약 60개의 식물이 PCR 양성이다.DNA is isolated and Agrobacterium tumefaciens LBA4404 is transformed to kanamycin resistance again using standard procedures. Agrobacterium-mediated leaf discs / slices of Nicotiana plumbaginifolia var Samsun are transformed using standard procedures. From kanamycin resistant callus, transformed shoots are regenerated. The shoots are sown on MS agar containing kanamycin. The surviving rooted explants are rerooted to obtain about 80 kanamycin resistant transformed tobacco plants. The presence of the 4-HPPD gene (using pre-existing EDIT primers) is verified by PCR. About 60 plants are PCR positive.

외식체(즉 잎 + 측면 봉오리를 함유하는 짧은 줄기 부분)를 0.02-2ppm의 여러가지 농도의 ZA1206(트리케톤 제초제)을 함유하는 MS 한천(+3% 수크로즈)내에 놓는다. 형질전환되지 담배 외식체를 0.02ppm으로 완전히 표색시킨다. 이들은 제초제에 오래 노출된 후 회복되지 않는다. 이들 특별한 실험에서, 봉오리에서 자란 싹만이 표색되고 외식된 조직의 잎은 녹색으로 남아있다.Explants (ie short stem portions containing leaves + lateral buds) are placed in MS agar (+ 3% sucrose) containing ZA1206 (triketone herbicide) at various concentrations of 0.02-2 ppm. Untransformed tobacco explants are fully colored to 0.02 ppm. They do not recover after long exposure to herbicides. In these particular experiments, only the buds grown in buds are labeled and the leaves of the explanted tissue remain green.

약 30의 PCR+ve 형질전환된 식물이 표백되지 않고 0.1ppm의 ZA1296(야생형 담배 상에서 징후를 야기하는 수준의 약 5배)을 견뎠다. 이들은 정상적으로 뿌리를 내리며 표현형에 있어 형질전환되지 않은 식물과 구별되지 않는다. 형질전환체들 중 일부는 0.2ppm에 견디고 몇몇 형질전환체는 0.5-1ppm 이하의 농도에 견딘었다. 이들 식물 또한 정상적으로 보이며 제초제 존재시에도 뿌리를 잘 내린다. 형질전환된 식물 몇몇은 고농도의 제초제를 가하면 초기에 표백시킬 수 있으나 장기간 노출시 점차적으로 "완전한 녹색이 되고" 회복된다".About 30 PCR + ve transformed plants tolerated 0.1 ppm of ZA1296 (about 5 times the level causing signs on wild tobacco) without bleaching. They are normally rooted and indistinguishable from untransformed plants in phenotype. Some of the transformants tolerated 0.2 ppm and some transformants tolerated concentrations below 0.5-1 ppm. These plants also look normal and take root well in the presence of herbicides. Some transformed plants can be initially bleached with high concentrations of herbicide, but gradually "go green" and recover from prolonged exposure.

상기 제초제 내성 전이유전자 식물의 일부를 공지된 제초제 Isoxaflutole[5-싸이클로프로필-4-(2-메틸설포닐-4-트리플루오로메틸벤조일)이속사졸 또는 RPA 210772]로 처리한다. 이러한 식물은 ZA1296이라 칭해지는 것에 대해서 보다 제초제에 훨씬 더 강한 내성을 보이므로 여러부류의 4-HPPD 억제제에 대하여 교차 내성이 있음을 명백히 드러낸다.A portion of the herbicide resistant transgene plant is treated with the known herbicide Isoxaflutole [5-cyclopropyl-4- (2-methylsulfonyl-4-trifluoromethylbenzoyl) isoxazole or RPA 210772]. These plants are much more resistant to herbicides than to what is called ZA1296, which clearly shows that they are cross-resistant to several classes of 4-HPPD inhibitors.

[실시예 2]Example 2

Synechocystis sp로부터 얻은 4-HPPD 유전자를 식물 재료내로 클로닝하고 상기 재료를 재생시켜 트리케톤 제초제 내성 식물을 얻기Cloning the 4-HPPD gene from Synechocystis sp into plant material and regenerating the material to obtain triketone herbicide resistant plants

Synechocystis sp 게놈, PCC6803을 시퀀싱하였다. 식물 형질전환 작업에 적당한 벡터내로 그 어셈블리를 용이하게 할 독특한 제한 위치를 도입하기 위하여, 적절한 DNA 합성 및 탈수 조건(다음이 일반적임 : 94℃x1.5분, 55℃x2분, 74℃x3분)하에 바람직하게는 시험 읽음 활성을 갖는 열안정성 DNA 폴리머라제 및 다른 표준 시약을 사용하여, Synechocystis sp에서 얻은 100ng의 DNA를 표준 프로토콜을 사용하여 제조하고 서열 제1번에 명시한 서열의 PCR 증폭(35회)에 적당한 100pmol의 두 프라이머와 혼합한다.The Synechocystis sp genome, PCC6803, was sequenced. In order to introduce unique restriction sites that will facilitate their assembly into a vector suitable for plant transformation operations, appropriate DNA synthesis and dehydration conditions (general: 94 ° C. 1.5 min, 55 ° C. 2 min, 74 ° C. 3 min) 100 ng of DNA obtained from Synechocystis sp was prepared using the standard protocol and PCR amplification of the sequence specified in SEQ ID NO: 1 using thermostable DNA polymerase and other standard reagents, preferably with test read activity. Mix with two primers of 100 pmol.

증폭된 단편은 4-HPPH 유전자의 암호화 영역을 함유하는 영역을 포함한다. PCR 생성물은 표준 절차를 사용하여 예를들어 pGEM3Z-f(+)와 같은 표준 벡터내에서 말단이 무디게 클론된다.The amplified fragment comprises a region containing the coding region of the 4-HPPH gene. PCR products are blunt-ended at end ends in standard vectors such as, for example, pGEM3Z-f (+) using standard procedures.

자동화된 DNA 서열 분석은 클론된 PCR 생성물이 4-HPPH 특이적임을 확인해 준다. 클론된 4-HPPH 유전자를 함유하는 몇몇 형질전환된 클론은 LB내에서 밤새 생장시킬 경우 갈색 안료를 생성한다. "갈색 안료"의 생성은 4-HPPH 유전자의 이종 발현과 관계가 있다(Denoya등 1994 J. Bacteriol. 176:5312-5319).Automated DNA sequencing confirms that the cloned PCR product is 4-HPPH specific. Several transformed clones containing the cloned 4-HPPH gene produce a brown pigment when grown overnight in LB. The production of "brown pigments" is associated with heterologous expression of the 4-HPPH gene (Denoya et al. 1994 J. Bacteriol. 176: 5312-5319).

박테리아 세포 용균액 상의 SDA-PAGE는 이들이 4-HPPH 유전자 생성물에 대한 예상 분자량을 가지는 새로운 단백질을 함유함을 나타낸다. 바람직한 구체예에서 재조합 단백질은 불용성 단백질 부분보다는 가용성 부분에 존재하거나 이렇게 존재하도록 조작된다. 바람직하게는 클론을 자동 DNA 시퀀스 분석하여 PCR 유도된 인위구조가 없음을 확인한다.SDA-PAGE on bacterial cell lysate indicates that they contain new proteins with the expected molecular weight for the 4-HPPH gene product. In a preferred embodiment the recombinant protein is engineered to be in or so present in the soluble portion rather than the insoluble protein portion. Preferably, the clones are subjected to automated DNA sequence analysis to confirm that there is no PCR induced artificial structure.

E. coli 내 Synechocystis sp pcc6803 4-HPPH 유전자의 이종 발현Heterologous Expression of Synechocystis sp pcc6803 4-HPPH Gene in E. coli

PCR 편집된 DNA 단편을 Nco1 및 Kpn1과 같은 적당한 효소로 제한시킨 다음 예를들어 적절히 제한된 E coli 발현 벡터(이를테면 고잊된 pET 시리즈)내로 리게이팅시킨다. 모든 DNA 조작은 분자 생물학 분야의 당업자에 공지된 표준 프로토콜을 사용한다.PCR edited DNA fragments are restricted to appropriate enzymes such as Nco1 and Kpn1 and then ligated into, for example, an appropriately limited E coli expression vector (such as the series of forgotten pETs). All DNA manipulations use standard protocols known to those skilled in the art of molecular biology.

BL21(DE3) 또는 상기 벡터를 함유하는 다른 DE3 용원균과 같은 적당한 숙주 균주는 또다른 4-HPPH 억제제를 확인하는 스크리닝에 사용하기 충분한 양의 HPPD 효소를 발현시킨다. 상기 형질전환된 숙주 균주로부터 정제한 HPPD를 4-HPPH를 암호화하는 폴리누클레오티드로 형질전환된 식물 분석용 항혈청 제조에 사용할 수 있을 것이다.Suitable host strains, such as BL21 (DE3) or other DE3 microorganisms containing the vector, express an amount of HPPD enzyme sufficient for use in screening to identify another 4-HPPH inhibitor. HPPD purified from the transformed host strain may be used for the production of antisera for plant analysis transformed with polynucleotides encoding 4-HPPH.

전이유전자 식물내 Synechocystis sp pcc6803 4-HPPH 유전자의 이종 발현Heterologous Expression of Synechocystis sp pcc6803 4-HPPH Gene in Transgenic Plants

적절한 식물의 조작가능한 촉진자 및 종결자를 함유하는 발현 카세트를 생성시키기 위하여 PCR 편집된 DNA 단편을 Nco1 및 Kpn1과 같은 적당한 효소로 제한한 다음 예를들어 pMJB1과 같은 적당한 벡터내로 리게이팅시킨다. pMJB1은 이중 CaMV35S 촉진자; TMV 오메가 증대제 및 nos 전사 종결자를 함유하는 pUC19 유도된 플라스미드이다. 결과하는 플라스미드의 대략적인 모습은 도4에 나타내었다.PCR-edited DNA fragments are limited to suitable enzymes such as Nco1 and Kpn1 and then ligated into a suitable vector, such as, for example, pMJB1, to produce expression cassettes containing the appropriate plant's operable promoters and terminators. pMJB1 is a double CaMV35S promoter; PUC19 derived plasmid containing TMV omega enhancer and nos transcription terminator. The approximate appearance of the resulting plasmid is shown in FIG. 4.

4-HPPD 발현 카세트를 이후 Hind3 및 EcoR1으로 제한한 바이너리 벡터내로 리게이팅한다. 얻어지는 플라스미드의 구조는 도5에 대략적으로 도시하였다.The 4-HPPD expression cassette is then ligated into a binary vector limited to Hind3 and EcoR1. The structure of the resulting plasmid is shown approximately in FIG.

DNA를 분리하고 다시 표준 절차를 사용하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404를 캐나마이신 내성으로 형질전환시킨다. 표준 절차를 사용하여 감자 및 토마토 조직을 Agrobacterium을 매개로 형질전환시킨다. 캐나마이신 내성 유합조직으로부터, 형질전환된 싹을 재생한다. 캐나마이신을 함유하는 MS 한천 상에 싹을 뿌리내린다. 생존하는 뿌리내린 외식체를 다시 뿌리내려 약 80의 캐나마이신 내성 형질전환된 담배 식물을 얻는다. 4-HPPD 유전자의 존재(미리 존재하는 EDIT 프라이머 사용)는 PCR로 증명된다. 상당한 수의 PCR 양성 식물을 추가의 분석을 위하여 선별한다.DNA is isolated and Agrobacterium tumefaciens LBA4404 is transformed to kanamycin resistance again using standard procedures. Potato and tomato tissues are transformed via Agrobacterium using standard procedures. From kanamycin resistant callus, transformed shoots are regenerated. The shoots are sown on MS agar containing kanamycin. The surviving rooted explants are rerooted to obtain about 80 kanamycin resistant transformed tobacco plants. The presence of the 4-HPPD gene (using pre-existing EDIT primers) is verified by PCR. A significant number of PCR positive plants are selected for further analysis.

외식체(즉 잎 + 측면 봉오리를 함유하는 짧은 줄기 부분)를 0.02-2ppm의 여러가지 농도의 ZA1206(트리케톤 제초제)을 함유하는 MS 한천(+3% 수크로즈)내에 놓는다. 형질전환되지 외식체는 0.02ppm에서 완전히 표색된다. 이들 특별한 실험에서, 봉오리에서 자란 싹만이 표백되고 외식된 조직의 잎은 녹색으로 남아있다.Explants (ie short stem portions containing leaves + lateral buds) are placed in MS agar (+ 3% sucrose) containing ZA1206 (triketone herbicide) at various concentrations of 0.02-2 ppm. Untransformed explants are fully colored at 0.02 ppm. In these particular experiments, only buds grown in buds are bleached and leaves of explanted tissue remain green.

약 30의 PCR+ve 형질전환된 식물이 표백되지 않고 0.1ppm의 ZA1296(야생형 담배 상에서 징후를 야기하는 수준의 약 5배)을 견뎠다. 이들은 정상적으로 뿌리를 내리며 표현형에 있어 형질전환되지 않은 식물과 구별되지 않는다. 형질전환체들 중 일부는 0.2ppm에 견디고 몇몇 형질전환체는 0.5-1ppm 이하의 농도에 견딘었다. 이들 식물 또한 정상적으로 보이며 제초제 존재시에도 뿌리를 잘 내린다. 형질전환된 식물 몇몇은 고농도의 제초제를 가하면 초기에 표백시킬 수 있으나 장기간 노출시 점차적으로 "완전한 녹색이 되고" 회복된다".About 30 PCR + ve transformed plants tolerated 0.1 ppm of ZA1296 (about 5 times the level causing signs on wild tobacco) without bleaching. They are normally rooted and indistinguishable from untransformed plants in phenotype. Some of the transformants tolerated 0.2 ppm and some transformants tolerated concentrations below 0.5-1 ppm. These plants also look normal and take root well in the presence of herbicides. Some transformed plants can be initially bleached with high concentrations of herbicide, but gradually "go green" and recover from prolonged exposure.

상기 제초제 내성 전이유전자 식물의 일부를 공지된 제초제 Isoxaflutole[5-싸이클로프로필-4-(2-메틸설포닐-4-트리플루오로메틸벤조일)이속사졸 또는 RPA 210772]로 처리한다. 이러한 식물은 ZA1296이라 칭해지는 것에 대해서 보다 제초제에 훨씬 더 강한 내성을 보이므로 여러부류의 4-HPPD 억제제에 대하여 교차 내성이 있음을 명백히 드러낸다.A portion of the herbicide resistant transgene plant is treated with the known herbicide Isoxaflutole [5-cyclopropyl-4- (2-methylsulfonyl-4-trifluoromethylbenzoyl) isoxazole or RPA 210772]. These plants are much more resistant to herbicides than to what is called ZA1296, which clearly shows that they are cross-resistant to several classes of 4-HPPD inhibitors.

[실시예 3]Example 3

식물 재료내로 GST 유전자를 클로닝하기 및 아닐리드 및 디페닐 에테르형 제초제에 견대는 식물을 재생하기Cloning the GST Gene into Plant Material and Regenerating Plants tolerated with Anilide and Diphenyl Ether Type Herbicides

식물 Nicotiana tabacum cv Samsum 줄기를 Musharige 앤드 Skoog 배지(MS 배지: 3%의 수크로즈 및 0.8%의 Bactoagar로 보충한 MS염(4.6g/l), pH 5.9)상에서 유지한다. 이들 식물, 뿌리내림 분석용 외식체 및 발아 테스트용 종자를 25℃에서 16시간의 빛으로 배양실에서 생장시킨다. 온실에서 생장시 식물은 배양토로 옮긴다(John Innes 배양토 3번, Minster Brand 생성물).Plant Nicotiana tabacum cv Samsum stems are maintained on Musharige and Skoog medium (MS medium: MS salt supplemented with 3% sucrose and 0.8% Bactoagar (4.6 g / l), pH 5.9). These plants, explants for rooting analysis and germination test seeds are grown in a culture room at 25 ° C. with light for 16 hours. When grown in a greenhouse, the plants are transferred to the culture soil (John Innes 3, Minster Brand product).

박테리아 균주 Escherichia coli, 균주 DH5(GIBCO BRL)는: F, 80d/acZ M15, (lacZYAargF)U169, deoR, recA1, endA1, hsdR17(rK -, mK +), supE44,-thi-gyrA96relA1이다. Agrobacterium tumefaciens, 균주 LBA 4404는 담배잎을 형질전환시키기 위하여 사용된다.Bacterial strains Escherichia coli, (GIBCO BRL) strain DH5 is: F, 80d / acZ M15, (lacZYAargF) U169, deoR, recA1, endA1, hsdR17 a thi-gyrA96relA1 - (r K - , m K +), supE44,. Agrobacterium tumefaciens, strain LBA 4404, is used to transform tobacco leaves.

플라스미드 GST-27의 DNA는 2.961 kb pBluescript™II SK (+/-) 파지미드 지정된 pIJ21-3A(Jepson등 1994)에 삽입한다. pJR1Ri는 12.6kb의 플라스미드이다. pJR1Ri 플라스미드는 박테리아 캐나마이신 내성 마커(KAN)를 함유한다. 이것은 25bp의 두 반복 서열 즉 오른쪽 (RB) 및 왼쪽 (LB) 보더를 함유한다. T-DNA는 NOS 촉진자에 의하여 유도된 캐나마이신 내성 마커 유전자를 함유한다. GST-27 단백질 암호화 서열은 CaMV 35S 촉진자의 조절하에 발현된다.DNA of plasmid GST-27 is inserted into 2.961 kb pBluescript ™ II SK (+/-) phagemid designated pIJ21-3A (Jepson et al. 1994). pJR1Ri is a 12.6 kb plasmid. The pJR1Ri plasmid contains the bacterial canamycin resistance marker (KAN). It contains two repeat sequences of 25 bp, namely right (RB) and left (LB) borders. T-DNA contains the kanamycin resistance marker gene induced by the NOS promoter. The GST-27 protein coding sequence is expressed under the control of a CaMV 35S promoter.

사이즈 마커 이화물 및 PCR(폴리머라제 사슬 반응) 생성물을 아가로즈 겔 상에서 체크할 경우 1kb의 DNA 사다리를 DNA 사이즈 마커(Bethesda Research Laboratories Life Technologies, Inc)로 사용한다. Rainbow 단백질 분자량 마커(Amersham)는 당업자에 공지된 바와 같이 웨스턴 분석용 폴리아크릴아미드 겔 상에 로딩한다.1 kb of DNA ladder is used as DNA size marker (Bethesda Research Laboratories Life Technologies, Inc.) when size marker dihydrate and PCR (polymerase chain reaction) products are checked on an agarose gel. Rainbow protein molecular weight markers (Amersham) are loaded onto polyacrylamide gels for Western analysis as known to those skilled in the art.

화학물질 활성성분인 아세토클로르, 알라클로르 및 메톨라클로르는 질로츠 힐 리서치 스테이션 소재의 ZENECA Agrochemicals(UK)에서 제조한다. 기술적인 성분들은 에탄올내에 조제하여 HPLC 분석, 뿌리내림 분석 및 발아 테스트에 사용한다(아래 참조).Chemical active ingredients acetochlor, alachlor and metolachlor are manufactured by ZENECA Agrochemicals (UK) of Gillot Hill Research Station. Technical components are prepared in ethanol and used for HPLC analysis, rooting analysis and germination test (see below).

플라스미드 구축 GST-27의 DNA 유전자를 함유하는 플라스미드 pIJ21-3A는 1 x Tris 아세테이트(TA) 완충액내 제한 효소 EcoRI(Pharmacia)로 이화시킨다. 이화물은 0.8%의 아가로즈 겔 상에서 체크한다. EcoRI로 이화된 단편은 Klenow DNA 폴리머라제(Pharmacia)로 불거진 말단을 채운 후 pJR1Ri의 Sma 1(Pharmacia) 부위내로 리게이팅한다(도 6). 송아지-알카리성-포스파타제(C.A.P) 효소는 GST 추전자의 리게이팅 전 pJR1Ri의 자가-리게이팅을 막는다. 반응성 E. coli 세포(DH5)는 혈 쇼크 방법에 의하여 플라스미드로 형질전환된다. 이들은 L-한천 및 캐나마이신 플레이트 상에서 생장된다. 표식된 탐침(α-32P dNTP)으로 42℃에서 밤새 잡종형성 또는 PCR에 의하여 양성 클론을 체크한다. 탐침의 융점(Tm)은 각 A 또는 T에 대하여 2℃ 및 각 G 또는 C에 대하여 4℃를 더하여 정한다. 반응은 제조자의 프로토콜에 따라 Taq 폴리머라제(Ampli-Taq DNA 폴리머라제, Perkin Elmer Cetus)로 최저의 Tm-5C에서 행한다. PCR 조건은 다음과 같이 35회로 정한다: 94℃에서 48초간 DNA 변성, 최저의 Tm에서 1분간 어닐링 및 72℃에서 2.5분간 확장. 제1 싸이클 전에 반응은 85℃에서 출발한다.Plasmid Construction The plasmid pIJ21-3A, containing the DNA gene of GST-27, is catalyzed by the restriction enzyme EcoRI (Pharmacia) in 1 × Tris acetate (TA) buffer. Dihydrate is checked on 0.8% agarose gel. Fragments categorized with EcoRI fill the ends called Klenow DNA polymerase (Pharmacia) and then ligated into the Sma 1 (Pharmacia) site of pJR1Ri (FIG. 6). Calf-alkaline-phosphatase (CAP) enzymes block the self-ligation of pJR1Ri prior to the ligation of the GST promoter. Reactive E. coli cells (DH5) are transformed into plasmids by the blood shock method. They grow on L-agar and kanamycin plates. Positive clones are checked by hybridization or PCR overnight at 42 ° C. with labeled probes (α- 32 P dNTP). The melting point (Tm) of the probe is determined by adding 2 ° C for each A or T and 4 ° C for each G or C. The reaction is carried out at the lowest Tm-5C with Taq polymerase (Ampli-Taq DNA polymerase, Perkin Elmer Cetus) according to the manufacturer's protocol. PCR conditions were determined as 35 times as follows: DNA denaturation for 48 seconds at 94 ° C., 1 min anneal at the lowest Tm and 2.5 min extension at 72 ° C. The reaction starts at 85 ° C. before the first cycle.

8개의 양성 클론을 선택하여 밤새 흔들어주는 L-브로쓰 및 캐나마이신 배양액 상에서 생장시킨다. 이들 세포 배양액에서 얻은 DNA는 추출한 다음 CsCl 사면에서 50,000rpm으로 원심분리하여 정제한다.Eight positive clones are selected and grown on overnight L-broth and kanamycin cultures. DNA from these cell cultures is extracted and then purified by centrifugation at 50,000 rpm on the CsCl slope.

제조자의 프로토콜을 따라 Sequenase™(버전 2.0, United States Biochemical corporation)를 사용하여 Sanger법에 따라 GST 유전자 및 35S 촉진자 사이의 영역을 시퀀싱하여 pJR1Ri내 삽입물의 배향을 체크한다. Hostlers등 1987에 의하여 기술된 해동 방법을 사용하여, 얻어지는 플라스미드(pGST-27Bin)(도6)를 Agrochemical tumefaciens 균주 LBA4404내로 도입한다.The orientation of the insert in pJR1Ri is checked by sequencing the region between the GST gene and the 35S promoter according to the Sanger method using Sequenase ™ (version 2.0, United States Biochemical Corporation) following the manufacturer's protocol. Using the thawing method described by Hostlers et al. 1987, the resulting plasmid (pGST-27Bin) (Figure 6) is introduced into Agrochemical tumefaciens strain LBA4404.

Agrobacterium에 의한 잎의 형질전환 Bevan 1984에 의하여 기술된 방법에 따라 pGST-27Bin의 담배내로의 형질전환을 행한다. MS에서 생장시킨, 2-3주된 담배의 살균 배양액을 형질전환에 사용한다. 잎을 1일간 캐나마이신 및 NBM 배지(1mg/l의 6-벤질아미노퓨린(6-BAP), 0.1 mg/l의 나프탈렌 아세트산(NAA)로 보충한 MS 배지) 상에서 배양한다. 이 배지는 잎으로부터 새싹의 생장을 가능하게 한다. 하루후 잎 가장자리를 잘라 잎을 조각낸다. 이후 이들을 20분간 현탁액(균주 LBA 4404), 삽입물(pGST-27Bin)과 pJR1RI 플라스미드를 함유하는 형질전환된 Agrobacterium 세포와 함께 동시-인큐베이팅한다. 이후 NBM 배질을 함유하는 플레이트에 조각을 되돌린다. 2일 후, 외식체를 옮겨 캐나마이신(100mg/l) 및 카베니실린(500mg/l)으로 보충한 NBM 배지를 함유하는 포트를 배양한다. 5일후 캐나마이신(100mg/l) 및 카베니실린(200mg/l)으로 보충한 NBM 배지 상에 잎 디스크당 1개의 싹을 옮긴다. 2-3주 후, 싹과 뿌리를 신선한 배지로 옮긴다. 각 싹으로부터 잘라낸 것 2개를 별도의 포트에 옮긴다. 하나는 조직 배양액 스톡으로서 유지하고 다른 하나는 뿌리내린 다음 온실에서 생장시키기 위해 토양으로 옮긴다. GST-27 구축물을 함유하는 42개의 독립적인 형질전환체를 온실로 옮긴다.Leaf Transformation with Agrobacterium The pGST-27Bin is transformed into tobacco according to the method described by Bevan 1984. Sterile cultures of 2-3 weeks old tobacco grown in MS are used for transformation. The leaves are incubated for 1 day on canamycin and NBM medium (MS medium supplemented with 1 mg / l 6-benzylaminopurine (6-BAP), 0.1 mg / l naphthalene acetic acid (NAA)). This medium allows the growth of shoots from the leaves. After a day, cut off the edges of the leaves and slice them. They are then co-incubated with transformed Agrobacterium cells containing suspension (strain LBA 4404), insert (pGST-27Bin) and pJR1RI plasmid for 20 minutes. The pieces are then returned to the plate containing the NBM quality. After 2 days, explants are transferred and cultured in pots containing NBM medium supplemented with canamycin (100 mg / l) and carbenicillin (500 mg / l). After 5 days, one shoot per leaf disc is transferred onto NBM medium supplemented with canamycin (100 mg / l) and carbenicillin (200 mg / l). After 2-3 weeks, shoots and roots are transferred to fresh medium. Transfer two slices from each shoot to separate pots. One is kept as a tissue culture stock and the other is rooted and transferred to soil for growth in the greenhouse. 42 independent transformants containing the GST-27 construct are transferred to the greenhouse.

PCR 반응을 위한 잎 DNA의 추출 상기 추정되는 형질전환체 내 전이유전자의 존재를 PCR로 확인한다. 살균 조건하에 3 - 4주 동안 생장한 식물로 부터 잎 시료들을 취한다. 직경이 약 5mm인 원판형 잎을 200㎕의 추출 완충액(0.5%의 소듐 도데씰 설페이트(SDS), 250mM NaCl, 100mM Tris HCl(pH 8)) 내 30초 동안 분쇄한다. 시료들을 5분동안 13,000rpm으로 원심분리한 후, 150㎕의 이소프로판올을 동일한 체적의 상부 층에 가한다. 시료들을 10분 동안 얼음 위에 놓아둔 후 10분 동안 13,000rpm으로 원심분리하고 건조한 상태로 보관한다. 시료를 100㎕의 탈이온수 내 재현탁시킨 후, 이의 15㎕를 PCR 반응에 사용한다. Jepson 및 공저(1991)에 의해 기술된 조건들을 사용하여 PCR을 수행한다. GST-27 DNA로 현질전환된 식물들은 GST-27 영역의 3' 영역에 특이성을 갖는 프라이머 GSTⅡ/7 (AACAAGGTGGCGCAGTT)(서열 제10번) 및 NOS 종결기에 특이성을 갖는 NOS3 (CATCGCAAGCCCGGCAACAG)(서열 제11번)으로 분석된다. 42 제 1 형질전환체의 39는 PCR에 의해 310bp 단편을 제공한다.Extraction of Leaf DNA for PCR Reaction The presence of the transgene in the putative transformant is confirmed by PCR. Leaf samples are taken from plants that have grown for 3-4 weeks under sterile conditions. Discoid leaves about 5 mm in diameter are ground for 30 seconds in 200 μl of extraction buffer (0.5% sodium dodecyl sulfate (SDS), 250 mM NaCl, 100 mM Tris HCl, pH 8). Samples are centrifuged at 13,000 rpm for 5 minutes, then 150 μl of isopropanol is added to the same volume top layer. Samples are placed on ice for 10 minutes, then centrifuged at 13,000 rpm for 10 minutes and stored dry. After the sample is resuspended in 100 μl of deionized water, 15 μl thereof is used for PCR reaction. PCR is performed using the conditions described by Jepson and co-author (1991). Plants transfected with GST-27 DNA had primers GSTII / 7 (AACAAGGTGGCGCAGTT) (SEQ ID NO. 10) having specificity in the 3 'region of the GST-27 region and NOS3 (CATCGCAAGCCCGGCAACAG) having specificity at the NOS terminator (SEQ ID NO: 11). Is analyzed). 42 of the first transformant provided 310bp fragments by PCR.

웨스턴 블롯 분석 (Western blot analysis) 담배 내 GST-27의 이형 발현(heterologous expression)을 확인키 위해 웨스턴 블롯 분석법을 수행한다. 살균 조건하에서 3 - 4주 동안 생장한 식물들로 부터 얻은 120㎎의 잎을 4℃하에 페놀성 화합물을 흡착하기 위한 0.06g의 폴리비닐폴리-피롤리돈(PVPP) 및 0.5ml의 추출 완충용액 (1M Tris HCl, 0.5M EDTA (에틸렌디아민-테트라아세테이트), 5mM의 DTT(디티오트레이톨), pH7.8)내에서 분쇄한다. 이후, 추가의 완충용액(200㎕)를 가한다. 시료들을 혼합한후, 이를 4℃하에서 15분동안 원심분리한다. 상층액을 옮겨 담고, 이에 존재하는 단백질의 농도를 표준액으로서 BSA를 사용하는 Bradford에 의해 측정한다. 시료들을 필요시 까지 -70℃로 보관한다.Western blot analysis Western blot analysis is performed to confirm the heterologous expression of GST-27 in tobacco. 120 mg of leaves from plants grown for 3-4 weeks under sterile conditions were subjected to 0.06 g of polyvinylpoly-pyrrolidone (PVPP) and 0.5 ml of extraction buffer to adsorb phenolic compounds at 4 ° C. (1M Tris HCl, 0.5M EDTA (ethylenediamine-tetraacetate), 5 mM DTT (dithiothritol), pH7.8). Then additional buffer (200 μl) is added. After the samples are mixed, they are centrifuged at 4 ° C. for 15 minutes. The supernatant is removed and the concentration of protein present in it is measured by Bradford using BSA as a standard solution. Samples are stored at -70 ° C until needed.

33%(v/v)의 Laemmli 염료(97.5%의 Laemmli 완충용액(62.5mM Tris HCl, 10% w/v 수크로스, 2% w/v SDS, pH6.8), 1.5% 피로닌 y 및 1%의 퍼캡토에탄올)을 포함하는 단백질(5㎍)의 시료들을 SDS-폴리아크릴아미드 겔(17.7%, 30:0.174의 아크릴아미드:비스아크릴아미드)에 로딩한 후 2분 동안 가열한다. 단백질 추출물을 다음의 완충용액(14.4% w/v 글리신, 1% w/v SDS, 3% w/v Tris Base) 내에서 전기이동 효과로 분리시킨다. 이후 이들을 다음의 블롯팅 완충용액 (14.4% w/v 글리신, 3% w/v Tris Base, 0.2% w/v SDS, 20% v/v 메탄올) 내에서 40 mV로 밤새도록 전기블롯팅 절차(Biorad 장치)를 사용하여 니트로-셀룰로오스(Hybond-C, Amersham)상에 이동시킨다.33% (v / v) Laemmli dye (97.5% Laemmli buffer (62.5 mM Tris HCl, 10% w / v sucrose, 2% w / v SDS, pH6.8), 1.5% pyronin y and 1 Samples of protein (5 μg) containing% percaptoethanol) were loaded onto SDS-polyacrylamide gel (17.7%, acrylamide: bisacrylamide at 30: 0.174) and then heated for 2 minutes. The protein extract is separated by electrophoretic effect in the following buffer (14.4% w / v glycine, 1% w / v SDS, 3% w / v Tris Base). They were then subjected to electroblotting overnight at 40 mV in the following blotting buffer (14.4% w / v glycine, 3% w / v Tris Base, 0.2% w / v SDS, 20% v / v methanol). Biorad device) is used to transfer onto nitro-cellulose (Hybond-C, Amersham).

0.05% CPTS (구리 프탈로시아닌 테트라설폰산, 테트라소듐 염) 및 12mM HCl 내에서 가볍게 블롯팅된 니트로셀룰로오스를 착색함으로서 단백질의 동일한 로딩을 측정한다. 이후, 블롯들을 12mM HCl 용액 내에서 2-3회 행구어 주고 잉여의 염료들을 0.5M의 NaHCO3용액 내에서 5-10분 동안 제거한 후 탈이온수로 행구어 준다. 여과물들을 1시간 동안 5% w/v BSA를 함유하는 TBS-Tween (2.42% w/v Tris HCl, 8% w/v NaCl, 5% Tween 20(폴릭시에틸렌 소르비탄 모노라우리에이트), pH7.6)으로 블록킹시킨다. 이후, 이들을 2% w/v BSA가 추가된 TBS-Tween 내에 20분 동안 세척한다. 간접적인 면역검출법(immunodetection)을 양고추냉이 퍼록시다아제 (HRP)와 결합되어 지는 제 1 항체로서의 양(sheep) GST-27 항혈청의 1:2000 희석액 및 제 2 항체로서의 토끼 항-양 항혈청의 1:1000 희석액으로 수행한다. 혹종의 잉여 항혈청을 2% w/v BSA가 추가된 TBS-Tween으로 세척한다. Amersham에 의해 기술된 프로토콜을 사용하여 ECL (강화 화학발광) 검출법을 수행한다. 상기 언급된 용액내에서의 부가적 막세척에 의해 혹종의 배경이 제거된다.The same loading of protein is measured by staining lightly blotted nitrocellulose in 0.05% CPTS (copper phthalocyanine tetrasulfonic acid, tetrasodium salt) and 12 mM HCl. The blots are then rinsed 2-3 times in 12 mM HCl solution and excess dye is removed for 5-10 minutes in 0.5 M NaHCO 3 solution and then rinsed with deionized water. The filtrates were filtered through TBS-Tween (2.42% w / v Tris HCl, 8% w / v NaCl, 5% Tween 20 (polyethylene sorbitan monourauriate) for 1 hour), pH7.6). They are then washed for 20 minutes in TBS-Tween with 2% w / v BSA added. Indirect immunodetection of 1: 2000 dilutions of sheep GST-27 antiserum as the first antibody coupled with horseradish peroxidase (HRP) and rabbit anti-sheep antiserum as the second antibody Perform at 1: 1000 dilution. Surplus extraserum of the seedlings is washed with TBS-Tween added 2% w / v BSA. ECL (Enhanced Chemiluminescence) detection is performed using the protocol described by Amersham. The background of the seedlings is removed by additional film washing in the above-mentioned solution.

LKB 2222-020 Ultroscan XL 레이저 덴시토미터(농도계; Pharmacia)에 의해 GST 유전자의 발현 정도를 측정한다. 웨스턴 분석법은 검출 불가능한 GST-27 발현을 보여주는 8개의 PCR 양성 제 1 형질전환체를 드러낸다. 상기 존재하는 31은 거의 검출 불가능한 정도 부터 순수한 옥수수 GSTⅡ 시료들로 검출되는 신호들로 부터 측정되는 바와 같이 전체 가용성 단백질의 1%에 해당는 높은 수준 정도까지 다양한 발현 정도를 나타낸다.The level of expression of the GST gene is measured by LKB 2222-020 Ultroscan XL laser densitometer (densometer; Pharmacia). Western assay revealed eight PCR positive first transformants showing undetectable GST-27 expression. The 31 present shows varying degrees of expression, from almost undetectable to high levels corresponding to 1% of the total soluble protein as measured from signals detected in pure maize GSTII samples.

서던 블롯 분석 서던 블롯 분석법에 의해 전이유전자의 집성 형태를 확인한다. 온실내에서 생장한 식물들로 부터 취한, 0.75ml의 추출 완충용액 (0.35M 소르비톨, 0.1M Tris HCl, 0.005M EDTA, 0.02M 소듐 메타 비설파이트, pH 7.5)을 함유하는 비닐봉지 안에 넣어진 신선한 담배 잎 (2.5g)을 " Pasta 기계 "의 롤러에 통과시킴으로써 파쇄하였다. 파쇄된 추출물을 5분 동안 6000rpm으로 실온에서 원심분리한다. 상기 상층액을 제거한 후, 펠릿을 300㎕의 추출 완충용액 및 300㎕의 세포액 용균 완충용액(nuclei lysis buffer)(2% w/v CTAB, 0.2M Tris HCl, 0.05M EDTA, 2M NaCl, pH7.5) 내에서 재현탁한다. 5%의 Sarkosyl(120㎕)을 가한 후, 이 시료를 65℃ 물 중탕에 15분 동안 넣어둔다. 추출물을 15분 동안 6000rpm으로 원심분리한 후 24:1의 클로로포름:이소아밀 알콜(600㎕)을 가한다. 이소프로판올(700㎕)을 상기 동일한 부피의 상층액에 가한 후 10분 동안 13,000rpm으로 원심분리한다. 이후, 상층액을 70%의 에탈올로 세척하고 건조한 공기중에 방치시킨다. 펠릿을 30㎕의 TE(10mM Tris HCl, 1mM EDTA) 내에 4℃로 밤새도록 정치시켜 재현탁한다. 이 시료들을 필요시까지 20℃로 보관한다.Southern blot analysis Southern blot analysis confirms the aggregate form of the transgene. Fresh in plastic bags containing 0.75 ml of extraction buffer (0.35 M sorbitol, 0.1 M Tris HCl, 0.005 M EDTA, 0.02 M sodium metabisulfite, pH 7.5) taken from plants grown in a greenhouse Tobacco leaves (2.5 g) were crushed by passing through a roller of a "pasta machine". The crushed extract is centrifuged at 6000 rpm for 5 minutes at room temperature. After removing the supernatant, pellets were extracted with 300 μl of extraction buffer and 300 μl of cell lysis buffer (2% w / v CTAB, 0.2M Tris HCl, 0.05M EDTA, 2M NaCl, pH7. 5) Resuspend in. After adding 5% Sarkosyl (120 μl), the sample is placed in a 65 ° C. water bath for 15 minutes. Centrifuge the extract at 6000 rpm for 15 minutes, then add 24: 1 chloroform: isoamyl alcohol (600 μl). Isopropanol (700 μl) is added to the same volume of supernatant and centrifuged at 13,000 rpm for 10 minutes. The supernatant is then washed with 70% ethanol and left in dry air. The pellet is resuspended by standing overnight at 4 ° C. in 30 μL of TE (10 mM Tris HCl, 1 mM EDTA). Store these samples at 20 ° C. until needed.

전체 잎의 DNA를 GST-27 유전자를 함유하는 식물들로 부터 얻은 추출물을 위한 1 x Phor-one-all 완충용액(20mM Tris 아세테이트, 20mM 마그네슘 아세테이트, 100mM 포타슘 아세테이트, Pharmacia)에 용해된 다음의 제한효소 SacI 및 XbaI로 37℃하에서 6시간 동안 이화시킨다. DNA를 0.8% 아가로스 겔 상에 분류하고, 0.5M NaOH, 1.5M NaCl 내에서 30분 동안 가볍게 교반하여 변성시킨후, 이 겔을 0.5M Tris HCl, 1.5M NaCl 내에서 75분 동안 교반하여 중화시킨다. 이후, DNA를 20 x SSC (3M NaCl, 0.3M Na3시트레이트) 모세관 블롯팅하여 Hybond-N (Amersham) 나일론 맴브레인 상에 옮긴다. DNA를 UV 스트라타(strata) 결합의 조합(스트라타유전자; stratagene)을 사용하고 80℃하에서 20분간 고온건조시킨 맴브레인에 고정시킨다. Agrobacterium 형질전환에 사용하기 위한 탐침을 GST-27 유전자 함유 플라스미드를 EcoRI로 이화시킴으로써 절제한다. 탐침들을 Prime-a-Gene 키트(Promega), Feinberg 및 Vogelstein에 의해 기술된 랜덤 프라이밍 프로토콜을 사용하는-32PdNTP(3,000Ci/mM)로 표식한다. Sacl 및 EcoRI로 pIJ21-3A를 이화함으로써 양성 대조구를 제조한다.Restriction of whole leaf DNA dissolved in 1 x Phor-one-all buffer (20 mM Tris Acetate, 20 mM Magnesium Acetate, 100 mM Potassium Acetate, Pharmacia) for extracts from plants containing the GST-27 gene Catalyze with enzymes SacI and XbaI at 37 ° C. for 6 hours. DNA was sorted on a 0.8% agarose gel and denatured by gentle stirring in 0.5M NaOH, 1.5M NaCl for 30 minutes, and then the gel was neutralized by stirring in 0.5M Tris HCl, 1.5M NaCl for 75 minutes. Let's do it. DNA is then transferred onto Hybond-N (Amersham) nylon membranes by 20 × SSC (3M NaCl, 0.3M Na 3 citrate) capillary blots. The DNA is fixed to a membrane dried at 80 ° C. for 20 minutes using a combination of UV strata binding (stratagene). Probes for use in Agrobacterium transformation are excised by catalyzing the GST-27 gene containing plasmid with EcoRI. The probes were prepared using a random priming protocol described by Prime-a-Gene Kit (Promega), Feinberg and Vogelstein. Mark with 32 PdNTP (3,000 Ci / mM). Positive controls are prepared by catalyzing pIJ21-3A with Sacl and EcoRI.

5 x SSPE (0.9M NaCl, 0.05M 소듐 포스페이트, 0.005M EDTA, pH7.7), 0.5% SDS, 1% w/v Marvel (건조 분유), 200㎍/ml 변성된 연어 정충 DNA로 65℃에서 3-4시간동안 전교잡(Prehybridisations)을 수행한다. 후자의 성분이 배제된 동일한 완충용액으로 교잡을 수행한다. -70℃로 방사선 촬영을 하기에 앞서, 3 x SSC 로 65℃하에 30분 동안 세척하고, 20분 동안 1 x SSC, 0.1% SDS로 2회 세척한다.5 x SSPE (0.9M NaCl, 0.05M Sodium Phosphate, 0.005M EDTA, pH7.7), 0.5% SDS, 1% w / v Marvel (dry milk powder), 200 μg / ml denatured salmon sperm DNA at 65 ° C. Prehybridisations are performed for 3-4 hours. Hybridization is carried out with the same buffer, which excludes the latter component. Prior to radiography at −70 ° C., wash for 30 minutes at 65 ° C. with 3 × SSC and twice with 1 × SSC, 0.1% SDS for 20 minutes.

HPLC 분석HPLC analysis

시험관 내에서 GST-27 발현 식물이 제초제 기질에 대한 GST 활성을 나타내는지의 여부를 확인키 위하여 HPLC를 사용하여 제초제를 분석한다. 온실에서 3-4월간 생장하여 꽃을 피운 담배 식물들로 부터 잎 조직(1g)을 취하고, 이를 액체 질소 및 7ml의 추출 완충용액(50mM 글리실 글리신, 0.5mM EDTA, 1mM DTT, pH7.5) 내에서 분쇄한다. 추출물을 0.1g의 PVPP를 함유한 시험관에 옮겨 담고, 4℃하에서 30분 동안 16,500rpm으로 원심분리한다. 상층액(2.5ml)을 Sephadex G-25(PD10) 칼럼(Pharmacia)에 로딩하고, 1mM EDTA 및 1mM DTT를 함유한 3.5ml의 소듐 포스페이트 완충용액(50mM, pH7.0)으로 전개한다. 표준으로서 BSA를 사용하는 Bradford 방법에 의해 단백질을 측정한다. 상기 추출물을 엘리콧으로 나누고 필요시까지 -70℃로 보관한다. 65:35의 아세톤:1%의 수성 황산 이동상을 사용하는 Sphersorb 5μODS2 칼럼 (25cm * 직경 4.6mm, 제조업자: Hichrom) 상에서 HPLC 분석법을 수행한다. UV LC-6A Schimadzu 검출기(파장 200nm)를 사용하여 상기 화합물을 검출한다.Herbicides are analyzed using HPLC to determine whether GST-27 expressing plants exhibit GST activity on herbicide substrates in vitro. Take leaf tissue (1 g) from tobacco plants that grew and bloomed in the greenhouse for 3-4 months, and extracted it with liquid nitrogen and 7 ml of extraction buffer (50 mM glycyl glycine, 0.5 mM EDTA, 1 mM DTT, pH7.5). Crush in. The extract is transferred to a test tube containing 0.1 g of PVPP and centrifuged at 16,500 rpm for 30 minutes at 4 ° C. Supernatant (2.5 ml) is loaded into a Sephadex G-25 (PD10) column (Pharmacia) and developed with 3.5 ml sodium phosphate buffer (50 mM, pH7.0) containing 1 mM EDTA and 1 mM DTT. Proteins are measured by the Bradford method using BSA as a standard. Divide the extract by ellicott and store at -70 ° C until needed. HPLC analysis is performed on a Sphersorb 5μODS2 column (25 cm * 4.6 mm diameter, Hichrom) using 65:35 acetone: 1% aqueous sulfuric acid mobile phase. The compound is detected using a UV LC-6A Schimadzu detector (wavelength 200 nm).

반응들은 실온(20 - 25℃)하에 0.8ml의 HPLC 유리병 내에서 수행된다. 15 - 94 부피%의 식물 추출물을 소듐 포스페이트 완충용액(pH7), 5mM의 글루타티온 또는 호모글루타티온 및 2 또는 20ppm의 화합물(플루오로디펜에 대하여 2ppm, 아세토클로르, 알라클로르 및 메톨라클로르에 대하여 20ppm)에 가한다. 소듐 포스페이트 완충용액에 의해 대체된 추출물들을 제외하고는 동일한 비율로 대조구들을 설치한다. 기질로서 사용되는 제초제를 부가함으로써 반응을 개시한다. 최대 9 -`19시간 동안의 화합물 반응성을 모니터한다. 특정 머무른 시간(retention time) 및 피크 면적을 JCL 6000 크로마토그래피 데이터 시스템 패키지(Jones 크로마토그래피)에 의해 계산한다. 7-11시간 점을 표준으로 한 HPLC 피크 면적 대 시간 프로파일을 각각의 화합물로 부터 측정한다. 반감기 및 유사 1차 속도 상수 데이터를 정확한 피크 면적 대 시간 데이터를 사용한 지수함수로 부터 얻는다. 상기 데이터들은 FIT 패키지 버젼 2.01로 충분히 얻을 수 있다.The reactions are carried out in 0.8 ml HPLC glass bottles at room temperature (20-25 ° C.). 15-94% by volume of plant extracts were sodium phosphate buffer (pH7), 5 mM glutathione or homoglutathione and 2 or 20 ppm of compound (2 ppm for fluorodiphene, 20 ppm for acetochlor, alachlor and metolachlor) Add to Set up controls at the same rate except for extracts replaced by sodium phosphate buffer. The reaction is initiated by adding the herbicide used as the substrate. Monitor compound reactivity for up to 9-19 hours. Specific retention time and peak area are calculated by JCL 6000 chromatography data system package (Jones chromatography). HPLC peak area vs. time profiles based on 7-11 hour points are determined from each compound. Half-life and pseudo first-order rate constant data are obtained from an exponential function using accurate peak area vs. time data. The data can be obtained sufficiently with FIT package version 2.01.

앞서 기술된 분류법을 사용하여, 형질전환된 식물들의 GST 활성을 다른 제초제 기질에 대조함으로써 분석한다. 상기 제초제들은 3 디클로로아세타닐라이드(아세토클로르, 알라클로르, 메톨라클로르) 및 디페닐 에테르(플루오로디펜)으로 구성된다. 상기 화학물질은 글루타티온, 특히 디클로로아세타닐라이드와 콘쥬케이트된 것으로 공지되어 있다. PVPP의 존재하에 단백질의 변성을 제한하는 낮은 온도하에 추출을 수행한다. GST 안정성에 관한 연구를 통해, 옥수수 GST 활성이 -20℃로 저장되는 경우 조 추출물 내에서 73%가 감소하였음을 알수 있다. 따라서, 상기 추출물들을 엘리콧으로 분할하기로 결정하였다. 이들을 필요시 까지 -70℃로 보관하였다. 각각의 시료를 단지 1회 만 해동하고 밤새도록 냉장고에 저장한다. 2주 동안 분석한 후 추출한다.Using the taxonomy described above, the GST activity of the transformed plants is analyzed by contrasting with other herbicide substrates. The herbicides consist of 3 dichloroacetanilide (acetochlor, alachlor, metolachlor) and diphenyl ether (fluorodiphene). Such chemicals are known to be conjugated with glutathione, in particular dichloroacetanilide. The extraction is carried out under low temperature which limits the denaturation of the protein in the presence of PVPP. Studies on GST stability indicate that the corn GST activity decreased 73% in the crude extract when stored at -20 ° C. Therefore, it was decided to split the extracts into ellicotts. These were stored at -70 ° C until needed. Each sample is thawed only once and stored in the refrigerator overnight. Analyze for 2 weeks and extract.

HPLC 유리병 내 제초제 농도를 이의 용해도 한계에 따라 알맞게 조정한다. 아세토클로르, 알라클로르 및 메톨라클로르를 20ppm에서 분석하고 플루오로디펜을 2ppm에서 분석한다. 제초제의 반응성에 따라 분석을 9-19시간 동안 수행한다. 메톨라클로르는 이의 반감기가 상기 조건하에서 높기 때문에 오랜 시간동안 분석한다. 화합물들을 UV 검출기로 200nm에서 검출한다. 상기 제초제에 대한 특정 머무른 시간 및 피크 면적을 모니터한다. 7-11 시간 점을 표준으로 하여 GST 활성을 계산한다. 효소 콘쥬게이션은 지수함수의 감소 곡선을 이끈다. 분석된 제초제의 피크 면적의 감소는 GST 활성의 계산에 사용된다. 또한 반감기 및 1차 속도 상수를 계산한다.The herbicide concentration in the HPLC vial is adjusted accordingly to its solubility limit. Acetochlor, alachlor and metolachlor are analyzed at 20 ppm and fluorodiphene is analyzed at 2 ppm. The assay is performed for 9-19 hours depending on the reactivity of the herbicide. Metolachlor is analyzed for a long time because its half-life is high under these conditions. Compounds are detected at 200 nm with a UV detector. Monitor specific retention times and peak areas for the herbicides. Calculate GST activity using 7-11 time points as standard. Enzyme conjugation leads to a decrease curve of the exponential function. Reduction of the peak area of the herbicides analyzed is used in the calculation of GST activity. It also calculates half-life and first-order rate constants.

야생형 (음성 대조구), 4 GST-27 제 5, 6, 12 및 17번 열(lines)을 포함하는 5개의 담배 열(lines)들을 분석한다. 웨스턴 분석법에 의해 측정된 바와 같이 이들의 발현이 크기 때문에 이들을 선택한다. 모니터를 하기 전에 혹종의 빠른 콘쥬게이션을 제한하기 위해, 상기 제초제를 마지막으로 가한다. 또한 호모글루타티온에 대한 아세토클로르의 콘쥬게이션을 위해 GST-27 제 17 열을 분석한다. 상기 결과는 도 7에 기록되어 있으며, 이는 GST-27 발현 식물이 클로로아세타닐라이드 제초제에 대한 활성을 가지고 있음을 나타낸다.Five tobacco lines including wild type (negative control), 4 GST-27 lines 5, 6, 12 and 17 are analyzed. They are selected because of their large expression as measured by Western assay. The herbicides are last added to limit any rapid conjugation before monitoring. Also analyze column 17 of GST-27 for conjugation of acetochlor to homoglutathione. The results are recorded in FIG. 7, indicating that GST-27 expressing plants have activity against chloroacetanilide herbicides.

요약: 이식유전자의 담배 식물들은 GST-27 단백질을 발현하고 이 식물들은 시험관 내에서 제초제 기질에 대한 상대적 활성에 의해 구별될 수 있다.Summary: Transgenic tobacco plants express GST-27 protein and can be distinguished by their relative activity against herbicide substrates in vitro.

시험관 내에서의 분석- 루팅 분석(Rooting assay)In Vitro Assays-Rooting Assay

GST-27 열들은 3개 이상의 클로로아세타닐라이드에 대하여 시험관 내에서의 상당한 활성을 가진다. 더우기, 이 분류의 제초제 대부분은 뿌리 신장을 억제하는 것으로 공지되어 있다. 따라서, 아세토클로르, 알라클로르 및 메톨라클로르에 관한 루팅 테스트를 실시해야 한다고 결론 내려진다.GST-27 columns have significant activity in vitro against at least three chloroacetanilides. Moreover, most of the herbicides of this class are known to inhibit root elongation. Therefore, it is concluded that routing tests for acetochlor, alachlor and metolachlor should be performed.

가장 효과적인 농도를 알기위해서는 예비 실험을 하여야 한다. 7 농도의 범위는 0, 1, 5, 10, 20, 40 및 100ppm에서 선택된다. 두개의 형질전환된 열(GST-27 제6번 및 제17번 열) 및 야생형 담배들을 알라클로르로 측정한다. 제6번 및 제17번 열은 웨스턴 블롯 분석에 근거하여 가장 낮고 가장 높은 발현 식물이기 때문에 선택된다. 한개의 싹(shoot)이 부착된 잎들로 구성된 3개의 외식체(explant)를 제초제가 추가된 MS 배지 상에 옮겨 놓는다. 2주가 지난 후 뿌리의 생장을 관찰하였다 (도 8). 식물들의 일반적인 양상에 있어서, 제초제의 효과는 농도 1ppm으로 부터 얻은 야생형으로 관측가능하며, 이 잎들은 더욱 노랗게 변색되고 작아진다.Preliminary experiments should be conducted to determine the most effective concentration. The range of 7 concentrations is selected from 0, 1, 5, 10, 20, 40 and 100 ppm. Two transformed rows (GST-27 Nos. 6 and 17) and wild type tobaccos are measured by Alachlor. Rows 6 and 17 are selected because they are the lowest and highest expressing plants based on Western blot analysis. Three explants consisting of leaves with one shoot attached are transferred onto MS medium to which herbicide has been added. Root growth was observed after 2 weeks (Fig. 8). In the general aspect of plants, the effect of herbicides is observable with wild type obtained from concentrations of 1 ppm, the leaves discoloring and becoming smaller yellow.

농도가 증가됨에 따라, 상기 효과는 더욱 강해지며, 새 잎들의 수가 감소한다. 10ppm에 있어서는 식물들로 부터 새로운 잎들이 돋아나지 않는다. 반면에, 형질전환된 열들에 있어서, 제초제의 상기 효과는 제2번 열에 대하여 농도 20ppm 및 제6번 열에 대하여 40ppm으로 부터 관찰 가능하다. 이들 농도의 사이에 있어서의 상기 잎들은 더 작아보이고 이들의 수 또한 다소 감소하지만 여전히 녹색을 띄고 있다. 다음으로 야생형은 5ppm 이하에서 약간의 뿌리를 내리지만, 이들의 길이는 0 - 5ppm에서 극적인 감소를 보인다. 제2번 및 제6번 열에 관하여, 뿌리는 상대적으로 10ppm 및 20ppm 이하에서 내리며, 보다 낮은 농도에서 길이는 감소한다. 상기 조건하에 2주 후, 상기 루팅을 제한하는 농도가 본실험의 본단계에서 측정된 "가장 우수한" 열에 대하여 20 - 40ppm이라는 것을 알수 있었다.As the concentration increases, the effect becomes stronger and the number of new leaves decreases. At 10ppm, no new leaves sprout from the plants. On the other hand, in the transformed rows, the effect of the herbicide can be observed from 20 ppm concentration for row 2 and 40 ppm for row 6. Between these concentrations the leaves appear smaller and their number is also somewhat reduced but still green. Next, wild-types have some roots below 5ppm, but their length decreases dramatically from 0-5ppm. With respect to rows 2 and 6, the roots fall relatively below 10 ppm and 20 ppm, and at lower concentrations the length decreases. After two weeks under these conditions, it was found that the concentration limiting the routing was 20-40 ppm for the "best" heat measured in this step of the experiment.

야생형(대조구), 4 GST-27 (제5, 6, 12 및 17번 열)에 대하여도 계속해서 실험을 실시한다. 아세토클로르, 알라클로르 및 메톨라클로르에 관하여 다음의 비율: 제초제로 언급된 아세토클로르 및 메톨라클로르에 대하여 0, 10, 20, 40ppm 및 알라클로르에 대하여 0, 20, 40, 100ppm로 상기 식물들을 분석한다. HPLC상에 서 식물들이 아세토클로르 및 메톨라클로르에 대한 가장 낮은 활성을 보이기 때문에 상기 농도들을 선택한다. 제초제가 추가된 MS 배지 상에 옮겨진 열(line) 당 및 농도 당 3개의 외식체가 동일한 상기 조건으로 사용된다. 뿌리 생장을 관찰하기 위해서는 분석 후 3주가 걸린다.Wild type (control), 4 GST-27 (lines 5, 6, 12, and 17) continue to be tested. With respect to acetochlor, alachlor and metolachlor, the following ratios: 0, 10, 20, 40 ppm for acetochlor and metolachlor mentioned as herbicides and 0, 20, 40, 100 ppm for alachlor Analyze The above concentrations are chosen because plants show the lowest activity against acetochlor and metolachlor on HPLC. Three explants per line and concentration transferred onto MS medium with herbicides added are used under the same conditions. It takes three weeks to analyze root growth.

예비 실험(pilot)에 있어서, 각각의 포트 내 외식체들의 반응은 일반적으로 균일하다. 아세토클로르에 관하여 상기 야생형의 외식체들은 제초제의 존재하여 혹종의 루팅 또는 혹종의 새로운 잎의 발생도 나타나지 않는다. 그러나, GST-27 제6 및 17번 열은 10 및 20ppm에서 거의 뿌리 및 자그마한 잎들을 발생시키지 않는다. 제5 및 12번 열은 상기 두개의 열들 처럼 그렇게 내성을 갖지는 못한다. 알라클로르에 있어서, 야생형은 측정된 비율에 대하여 혹종의 뿌리도 발생시키지 않으며, 단지 약간의 잎들만을 20ppm에서 발생시킬 따름이다. 제6 및 17번 열은 40ppm의 농도 이하에서 뿌리를 발생시키며, 이 뿌리들은 제초제의 영향을 받지 않는 것으로 나타난다. 제초제의 농도가 증가함에 따라 뿌리들의 수가 더 감소한다. 상기 열들에 대하여, 루팅 농도의 한계는 상기 조건하에서 3주 후 40 - 100ppm이다. 제9 및 16번 열은 혹종의 뿌리도 발생시키지 않지만 제초제의 농도 가 20 및 40ppm일때는 매우 작은 잎들을 발생시킨다. 메톨라클로르에 관하여, 야생형의 담배는 10 및 20ppm에서 매우 작은 뿌리들을 발생시킨다. 제6 및 17번 열은 짧은 뿌리들을 발생시키지만 알라클로르에서 발생되는 것 보다 많지는 않다. 제초제에 대한, 루팅 농도의 한계는 제6번 열에 대하여 20 - 40ppm이고, 제17번 열에 대하여 40ppm이상이다.In a pilot, the response of explants in each pot is generally uniform. With respect to acetochlor, the wild-type explants are in the presence of herbicides, showing no rooting or no new leaf formation. However, rows 6 and 17 of GST-27 rarely produce roots and small leaves at 10 and 20 ppm. Rows 5 and 12 are not as resistant as those two columns. For Alachlor, the wild type does not generate any roots for the measured proportions, only a few leaves at 20 ppm. Rows 6 and 17 develop roots at concentrations below 40 ppm, which appear to be unaffected by herbicides. As the herbicide concentration increases, the number of roots decreases further. For the rows, the limit of routing concentration is 40-100 ppm after 3 weeks under the above conditions. Rows 9 and 16 do not generate any roots, but produce very small leaves at herbicide concentrations of 20 and 40 ppm. Regarding metolachlor, wild-type tobacco produces very small roots at 10 and 20 ppm. Rows 6 and 17 produce short roots but are not more than those occurring in Alachlor. For herbicides, the limit of routing concentration is 20-40 ppm for row 6 and at least 40 ppm for row 17.

제초제로 식물에 처리Treatment on plants with herbicides

GST-27을 발현시키는 이식유전자 식물이 제초제 처리에 대한 내성을 부여한 다는 것을 입증하기 위하여, 온실에서 전(前)- 및 후(後)- 출현(emergence) 제초제 시험을 수행한다.To demonstrate that transgenic plants expressing GST-27 confer resistance to herbicide treatment, pre- and post-emergence herbicide tests are performed in the greenhouse.

모래(25%의 체질한 흑토, 75%의 천천히 비료를 방출하는 그리프트(grift)) 에 각각 비율의 제초제에 대한 열(line) 당 약 50개의 종자를 뿌려 전-출현 테스트를 수행한다. 각각의 화학물 비율에 대하여 4개의 복제된 유전자들을 처리한다. 5% JF 5969(905.6g/L 싸이클로헥사논, 33.33g/L 신페로닉 NPE1800 및 16.7g/L Tween 85)로 조제된 제초제(0, 300 및 350g/ha)를 트랙분무기를 사용하여 종자 쟁반에 도포한다. 종자들을 싹트게 하기 위하여 온실에 방치하면 3주 후 발아된다. 알라클로르에 대한 결과는 이식유전자 식물들이 제초제의 전-출현 도포에 대한 내성을 나타내는 것이다. 아세토클로르, 메톨라클로르 및 EPTC(12000g/ha)에 대하여도 유사한 결과가 얻어진다.A pre-emergence test is performed by spraying about 50 seeds per line for each proportion of herbicide in sand (25% sieved black soil, 75% slow fertilizer-releasing grift). Four replicate genes are processed for each chemical ratio. Seed trays with herbicides (0, 300 and 350 g / ha) formulated with 5% JF 5969 (905.6 g / L cyclohexanone, 33.33 g / L synferonic NPE1800 and 16.7 g / L Tween 85) using a track sprayer Apply to When left in the greenhouse to sprout seeds, they germinate after three weeks. The result for alachlor is that transgenic plants show resistance to pre-appearance application of herbicides. Similar results are obtained for acetochlor, metolachlor and EPTC (12000 g / ha).

후-출현 테스트는 배양토(compost) 내 제초제의 비율 당 및 열(line) 당 28개의 종자를 뿌려서 수행한다. 16일 후, 담배 식물들(높이 1cm)에게 트랙분무기를 사용하여 5% 조제물 JF 5969 내 알라클로르를 도포한다. 3주만에 피해가 발생하여 잇따라 상기 처리되지 않은 대조구에 대한 잎들의 형태, 최고조의 상태, 괴사(necrosis), 식물의 크기를 이용한 분무 처리법을 수행한다. 100%의 피해란 식물들이 제초제에 의하여 전멸한 것을 의미하고, 0%의 피해란 식물들이 상기 처리하지 않은 대조구와 유사한 것을 의미한다. 알라클로르에 대한 후-출현 결과는 이식유전자가 제초제에 내성을 갖는 것을 입증하는 것이다. 야생형 식물, 분리되어 있는 GST-27 열에 대한 피해가 도 9의 그래프상에 도시되어 있으며, 1400g/ha에서의 메톨라클로르 처리에 대해서도 도시된다.Post-appearance tests are performed by sowing 28 seeds per line and per herbicide ratio in the culture. After 16 days, tobacco plants (1 cm in height) are applied with alachlor in 5% preparation JF 5969 using a track sprayer. Damage occurred in three weeks, followed by spray treatment using the shape of leaves, peak state, necrosis, and plant size for the untreated control. 100% damage means that the plants have been wiped out by herbicides, and 0% damage means that the plants are similar to the untreated control. Post-expression results for alachlor are to demonstrate that the transgene is resistant to herbicides. Damage to wild type plants, isolated GST-27 heat is shown on the graph of FIG. 9, and also for metolachlor treatment at 1400 g / ha.

[실시예 4]Example 4

식물 재료 안으로 글리포세이트(glyphosate) 내성 유전자를 클로닝하는 방법 및 글리포세이트 내성 식물의 발생Cloning of glyphosate resistant genes into plant materials and development of glyphosate resistant plants

본실시예에 사용되는 주요 카세트들 및 특정 식물 형질전환 구축법은 유럽 특허 제 EP A1 536330 호의 도면에 기재되어 있다.The main cassettes and specific plant transformation constructs used in this example are described in the drawing of EP EP 1 536330.

다이코트 벡터 1 (Dicot Vector 1) 벡터 1은 증대된 35S CaMV 촉진자에 의해 유도된 Arabidopsis의 Rubisco 유전자로 부터 얻은 엽록체 트랜싯(CTP) 서열 제1번에 융합된 글리포세이트 옥시다아제 유전자(GOX)를 함유하는 구조적 대조구 플라스미드이다. 상기 구조체는 오메가 번역 증대자(enhancer) 5'의 CTP 암호화 서열을 함유한다. 벡터 1은 NOS 종결자(terminator)를 이용한다.Dicot Vector 1 Vector 1 contains the Glyphosate Oxidase Gene (GOX) fused to Chloroplast Transit (CTP) Sequence No. 1 obtained from the Arabidopsis Rubisco gene induced by an enhanced 35S CaMV promoter. Is a structural control plasmid. The construct contains the CTP coding sequence of the omega translation enhancer 5 '. Vector 1 uses a NOS terminator.

CTP-GOX 구조체들은 번역 개시 ATG에 위치하는 Nco I 부위 및 3' 말단에 위치하는 Kpn I의 부가와 더불어 제 WO 92-00377 호에 공개된 서열에 따라 합성된다. 내부 Sph I 부위 및 Nco I 부위는 단백질 서열의 변화없이 합성동안 삭제된다. CTP-GOX 서열은 Nco I Kpn I 단편으로 분리되며, 이는 표준 분자 클로닝 기술을 사용하여 Nco I Kpn I로 잘린, 담배 에츠(etch) 바이러스 5' 비-번역된 리더(leader)를 대체하는 담배 모자이크 바이러스 번역 증대자(enhancer) 서열과 결합되는 복제된 증대자와 CaMV35 촉진자를 함유하는 pIBT211을 베이스로 하는 플라스미드, pMJB1으로 리게이팅되고, NOS 종결자로 종결된다.CTP-GOX constructs are synthesized according to the sequence disclosed in WO 92-00377 with the addition of the Nco I site located at the translation initiation ATG and Kpn I located at the 3 'end. Internal Sph I sites and Nco I sites are deleted during synthesis without alteration of protein sequence. The CTP-GOX sequence is separated into Nco I Kpn I fragments, which replace the tobacco etch virus 5 ′ non-translated leader, truncated with Nco I Kpn I using standard molecular cloning techniques. PIBT211 based plasmid containing pIBT211 containing a cloned enhancer and CaMV35 promoter coupled to the viral translation enhancer sequence, pMJB1, terminated with a NOS terminator.

증대된 CaMV35S 촉진자-오메가 증대자-CTP-GOX-Nos 서열을 함유하는 카세트는 Hind Ⅲ EcoRI 단편으로 분리되며 이는 Hind Ⅲ EcoRI로 잘린 pJRli, pBin 19를 베이스로 하는 식물 형질전환 벡터로 리게이팅된다.Cassettes containing the enhanced CaMV35S promoter-omega enhancer-CTP-GOX-Nos sequence are separated into Hind III EcoRI fragments, which are ligated into plant transformation vectors based on pJRli, pBin 19, truncated with Hind III EcoRI.

다이코트 벡터 2 Petunia로 부터 얻은 엽록체 트랜싯 펩티드에 융합된 CP4-EPSP(분류2 EPSPS임)는 번역 개시 ATG에 위치하는 NcoI 부위와 제 WO92-04449 호에 도시된 서열에 의해 합성된다. EPSPS 내의 내부 SphI 부위는 단백질 서열의 변화없이 비활성이다. 합성 CTP-EPSPS 서열을 함유하는 단편은 NcoI SacI 단편으로 분리되어 pMJBI로 리게이팅된다. 상기 서열은 증대된 35S 촉진자 및 단백질 암호화 영역의 5'에 위치하고 있는 오메가 단편과 더불어 NOS 종결자의 발현 대조구 하에 놓이며, EcoRI Hind Ⅲ 단편으로 분리되어 pJRIi로 클로닝됨으로서 다이코트 벡터2가 얻어진다.CP4-EPSP (classification 2 EPSPS) fused to chloroplast transit peptide obtained from diecoat vector 2 Petunia is synthesized by the NcoI site located in the translation initiation ATG and the sequence shown in WO92-04449. The internal SphI site in EPSPS is inactive without changing the protein sequence. Fragments containing the synthetic CTP-EPSPS sequence are separated into NcoI SacI fragments and ligated into pMJBI. The sequence is placed under the expression control of the NOS terminator with omega fragments located 5 'in the enhanced 35S promoter and protein coding region, separated into EcoRI Hind III fragments and cloned into pJRIi to yield a dicoat vector2.

다이코트 벡터 3Diecoat vector 3

EPSPS 및 GOX 유전자를 갖는 대조구 벡터는 EcoRI로 다이코트 벡터를 절단하고, EcoRI-SphI-EcoRI 결합자(linker)를 삽입시킴으로서 제조된다. 이로써 얻어진 벡터를 SphI 로 절단하고 카세트("B")를 유리한 후, 이를 다이코트 벡터 1(pDV3puc를 형성시키는 5'의 촉진자)내의 SphI 부위로 클로닝한다 (도 9). 벡더(1) 및 (2)로 부터 유도된 촉진자 및 종결자를 포함하는 암호화 영역을 pDV3puc로 부터 Hind Ⅲ 및 EcoRI 단편으로 절제한 후, pJRIi로 클로닝한다.Control vectors with EPSPS and GOX genes are prepared by cleaving the diecoat vector with EcoRI and inserting the EcoRI-SphI-EcoRI linker. The vector thus obtained is cleaved with SphI and the cassette ("B") is liberated, and then cloned into the SphI site in diecoat vector 1 (5 'promoter to form pDV3puc) (Figure 9). Coding regions comprising promoters and terminators derived from vector (1) and (2) were excised from Hind III and EcoRI fragments from pDV3puc and cloned into pJRIi.

2성분 벡터 pJRIi 내의 플라스미드 pDV3를 공지된 기술을 사용하는 Agrobacterium 중개 형질전환을 통해 담배내 도입한다. 상기 형질전환된 물질로 부터 얻어진 calli로 부터 270개의 싹들을 옮겨, 이들 중 77개 만을 루팅시킨다. 루팅된 싹들 내에 EPSPS 및 GOX의 존재를 확인하기 위하여, DNA 추출물을 pDV3 식물로 부터 제조하고 하기 프라이머를 사용하여 PCR로 분석한다:Plasmid pDV3 in the bicomponent vector pJRIi is introduced into tobacco via Agrobacterium mediated transformation using known techniques. 270 shoots are transferred from calli obtained from the transformed material and only 77 of them are routed. To confirm the presence of EPSPS and GOX in rooted shoots, DNA extracts are prepared from pDV3 plants and analyzed by PCR using the following primers:

3' 말단 EPSPS 유전자3 'terminal EPSPS gene

GATCGCTACTAGCTTCCCA (서열 제12번) EPSPS2GATCGCTACTAGCTTCCCA (SEQ ID NO. 12) EPSPS2

5' 말단 GOX 유전자5 'terminal GOX gene

AATCAAGGTAACCTTGAATCCA (서열 제13번) GOX1AATCAAGGTAACCTTGAATCCA (SEQ ID NO. 13) GOX1

상기 두 유전자가 모두 존재할 경우, PCR 반응은 1.1kb 밴드를 제공한다. 글리포세이트 관용성(tolerance) 유전자의 관능성을 확인하기 위하여, pDV3 조직 배양 외식체를 0.01mM 및 0.05mM 글리포세이트를 함유하는 MS 배지에 옮긴다. 식물들을 2주간 방치한 후, 글리포세이트를 함유하는 배지에 옮긴다. 제초제를 함유하는 배지 상에서 성공적으로 생장한 내성 열(line)을, 정제된 GOX 및 EPSPS에 대하여 토끼 내에서 야기되는 항-혈청을 사용하는 웨스턴 분석법에 의해 분석한다.If both genes are present, the PCR reaction gives a 1.1 kb band. To confirm the functionality of the glyphosate tolerance gene, pDV3 tissue culture explants are transferred to MS medium containing 0.01 mM and 0.05 mM glyphosate. The plants are left for 2 weeks and then transferred to a medium containing glyphosate. Lines of resistance successfully growing on medium containing herbicides are analyzed by Western assay using anti-serum resulting in rabbits against purified GOX and EPSPS.

잎 DNA 추출물을 각각의 1차 형질전환체로 부터 제조하여 벡터의 존재 여부를 확인하기 위한 PCR 반응에 사용한다. 전술한 방법을 사용하여, GOX 및 EPSPS의 이형 발현을 확인하기 위해, 각각의 PCR 양성 pDV3 식물에 웨스턴 블롯 분석을 수행한다. 높은 정도의 발현자(expressor)는 자가-수분되며, 이들의 종자는 카나마이신 접시상에 스크리닝된다. 단일 자리(locus) 식물들은 동질접합체 생성을 위해 유지된다. pDV3 구조체로 형질전환된 식물들이 글리포세이트에 대하여 내성을 갖는 다는 것을 확인시켜 주는 데이터는 실시예 8에 기술된다.Leaf DNA extracts are prepared from each primary transformant and used in a PCR reaction to confirm the presence of a vector. Using the methods described above, Western blot analysis is performed on each PCR positive pDV3 plant to confirm heterologous expression of GOX and EPSPS. High levels of expressors are self-pollinating and their seeds are screened on kanamycin dishes. Single locus plants are maintained for homozygous production. Data confirming that plants transformed with the pDV3 construct are resistant to glyphosate is described in Example 8.

[실시예 5]Example 5

아닐라이드 형태 제조제 및 글리포세이트에 내성을 갖는 식물의 제조Preparation of Plants Resistant to Anilide Form Preparations and Glyphosate

GOX 및 EPSPS를 발현시키는 이질 및 동질의 담배 열들(lines)은 GST-27을 발현하는 동질 담배 열 상에 교차-수분된다. 교차로 생성된 종자를 뿌리고, 전술한 바와 같은 절차를 사용하여 웨스턴 분석을 하기 위해 잎 재료를 취한다. GST-27 웨스턴 양성 식물로 부터 얻은 단백질을, GST-27, GOX 및 EPSPS 모두를 발현시키는 열들을 선택하기 위해 GOX/EPSPS 항체로 스크리닝한다. 아세토클로르, 알라클로르, 메톨라클로르 및 EPTC를 포함하는 전-출현 제초제 분무를 상기 열들에 사용하고, 연이어, 조제된 글리포스페이트로 후-출현 방법을 사용하여 상기 식물들에게 분무할 수 있다.Heterogeneous and homogenous tobacco lines expressing GOX and EPSPS are cross-pollinated on homogenous tobacco lines expressing GST-27. The seed produced at the crossover is sprinkled and the leaf material is taken for Western analysis using the procedure as described above. Proteins from GST-27 western positive plants are screened with GOX / EPSPS antibodies to select rows expressing all of GST-27, GOX and EPSPS. Pre-expressing herbicide sprays comprising acetochlor, alachlor, metolachlor and EPTC can be used in the rows, followed by spraying the plants with the formulated glyphosate using a post-expression method.

[실시예 6]Example 6

교차-수분(cross-pollination)을 포함하지 않는 방법에 의한, 아닐라이드 및 글리포세이트 형태 제초제에 내성을 갖는 식물들의 제조Preparation of plants resistant to anilide and glyphosate form herbicides by methods that do not include cross-pollination

벡터 pDV3puc를 EcoRI로 절단하고, 페놀 클로로포름을 추출한 후 이를 침전시킨다. 델타 EcoRI-HindⅢ-EcoRI 결합자 MKOL3 5'AATTACGGAAGCTTCCGT3'(서열 제14번)를 70℃까지 가열하고 실온으로 냉각한다 (자가-어닐링이 가능한 한도 내). 어닐링된 결합자를 EcoRI로 절단된 pDV3puc로 리게이팅한다. 추정되는 재조합체를 말단 표식된 올리고뉴클레오티드 MKOL3로 스크리닝한다. 플라스미드 DNA를 양성적으로 교잡되어 있는 콜로니로 부터 분리한다. HindⅢ를 사용하는 제한 이화는 오메가-CTP2-EPSPS-NOS의 발현을 일으키는 35S CaMV 촉진자 및 오메가-CTP1-GOX-NOS의 발현을 일으키는 35S CaMV 촉진자를 함유하는 5.4kb 단편을 방출한다. 상기 단편은 HindⅢ로 절단된 pGST-27 Bin 내로 클로닝되고, CIP로 탈인산화된다. 상기 재조합체는 삽입 탐침을 사용하여 선택된다. 이로인해 얻어진 벡터 pDV6-Bin(도 10)은 적당한 서열 분석에 의해 확인된다. 상기 형질전환된 플라스미드를 공지된 기술을 사용하여 Agrobacterium에 의한 담배로 형질전환한다. 270개의 싹을 회수하여 형질전환하고, 이들 중 80개를 루팅시킨다. 잎 DNA 추출물을 각각의 1차 형질전환체로 부터 제조하여, 잎 내 벡터의 단백질 암호화된 영역이 존재하는지의 여부를 확인하기 위하여 PCR 반응을 사용한다. 프라이머는 앞서 기술한 바와 같다(서열 제12번 및 제13번). 이식-유전자의 관능성을 확인하기 위하여, pDV6-Bin으로 부터 얻은 제 1 형질전환체를 조직 배양 배지 내에서 0, 0.01mM 및 0.05mM 글리포세이트 및 10ppm 및 40ppm 알라클로르로 분석한다. 다수의 이식유전자가 야생형의 대조구에 대하여 실패했던 조건하에서도 상기 두 배지 상에서는 성공적으로 생장한다. 전술한 방법을 사용하여, GOX 및 EPSPS의 이형 발현을 확인하기 위해, 각각의 PCR 양성 식물에 대하여 웨스턴 블롯 분석을 수행한다. 이후, 아세토클로르, 알라클로르, 메톨라클로르 및 EPTC로 상기 열들에 전-출현 제초제 분무를 사용된다. 연이어, 상기 식물들은 조제된 글리포세이트로 후-출현 방식으로 분무될 수 있다. 하기 표 1은 DV6 식물(즉, 글리포세이트 내성 유전자 및 GST를 모두 발현시키는 식물)의 전-후 제초제 처리를 위한 데이터를 제공한다. 하기 표 중 상부의 표는 전-출현 제초제가 도포되는 비율 및 이들의 후-출현 제초제 도포가 배제되어 계속된 상태를 나타내는 것이다. 하기 표 중 하부의 표는 800g/ha의 글리포세이트 처리 후 발생되는 피해를 나타내는 것이다. 하부 표로 식물들 상에 가해진 피해에 대한 복제 수치(score)가 후-출현 글리포세이트 처리의 결과로서 전-출현 처리에 영향을 주지 않는 다는 것을 나타낸다. 야생형 식물들의 모든 복제물들은 유산한 수치를 나타내나 반면에 이식유전자의 수치는 분리 종속(segregating population)이었다는 사실을 반영하는데, 이는 곧 이식유전자를 발현시키지 않으며 기관따위가 짝을 이루지 않는 식물은 후-출현 분무 테스트를 완수시킬 수 있음을 말하는 것이다.The vector pDV3puc is cleaved with EcoRI and the phenol chloroform is extracted and then precipitated. Delta EcoRI-HindIII-EcoRI coupler MKOL3 5'AATTACGGAAGCTTCCGT3 '(SEQ ID NO: 14) is heated to 70 ° C and cooled to room temperature (to the extent self-annealing is possible). The annealed bonder is ligated with pDV3puc cleaved with EcoRI. Putative recombinants are screened with the end-labeled oligonucleotide MKOL3. Plasmid DNA is isolated from positively hybridized colonies. Restriction catabolism using HindIII releases a 5.4 kb fragment containing 35S CaMV promoter causing expression of omega-CTP2-EPSPS-NOS and 35S CaMV promoter causing expression of omega-CTP1-GOX-NOS. The fragment is cloned into pGST-27 Bin digested with HindIII and dephosphorylated with CIP. The recombinant is selected using an insertion probe. The resulting vector pDV6-Bin (FIG. 10) is confirmed by appropriate sequencing. The transformed plasmid is transformed into tobacco by Agrobacterium using known techniques. 270 shoots are harvested and transformed and 80 of them are rooted. Leaf DNA extracts were prepared from each primary transformant and PCR reactions were used to confirm the presence of protein encoded regions of the vector in the leaves. Primers are as described above (SEQ ID NOs. 12 and 13). To confirm the functionality of the transplant-gene, the first transformant obtained from pDV6-Bin is analyzed with 0, 0.01 mM and 0.05 mM glyphosate and 10 ppm and 40 ppm alachlor in tissue culture medium. It successfully grows on both media under conditions where many transgenes have failed for wild-type controls. Using the method described above, Western blot analysis is performed on each PCR positive plant to confirm heterologous expression of GOX and EPSPS. Thereafter, pre-expressing herbicide sprays are used on the rows with acetochlor, alachlor, metolachlor and EPTC. Subsequently, the plants can be sprayed in a post-expression manner with the formulated glyphosate. Table 1 below provides data for pre and post herbicide treatment of DV6 plants (ie, plants expressing both glyphosate resistance gene and GST). The upper table of the following table shows the rate at which the pre-expressing herbicide is applied and the state in which the post-expressing herbicide application is excluded and continued. The lower table of the following table shows the damage that occurs after 800 g / ha glyphosate treatment. The bottom table indicates that the replication score for damage done on plants does not affect the pre-expression treatment as a result of the post-expression glyphosate treatment. All clones of wild-type plants show aborted levels, while the numbers of transgenes reflect the fact that they are segregating populations, which means that plants that do not express a transgene and that do not pair with organs are post- To say that you can complete the emergence spray test.

[실시예 7]Example 7

글리포시네이트 및 아닐라이드 형태의 제초제에 대하여 내성을 갖는 옥수수의 제조Preparation of Corn Tolerant to Glyphosinate and Anilide Type Herbicides

전-출현 제초제에 대한 내성을 갖는 GST-27을 함유하는 외떡잎식물(옥수수, 밀) 형질전환 벡터 및 후-출현 제초제 클루포시네이트에 대한 내성을 갖는 포스피노트리신 아세틸 전달효소는 다음와 같이 제조되어 진다.A monocotyledonous (corn, wheat) transformation vector containing GST-27 resistant to pre-expressing herbicides and phosphinothricin acetyl transferase resistant to post-expressing herbicide glufosinate was prepared as follows. Lose.

단계 1: HindⅢ로 pUB1 (옥수수 우비퀴틴 촉진자 및 인트론을 함유하는, pUC를 베이스로 하는 벡터)(도 11)를 이화시킨다(digest). 이화에 의해 생성된 틈 사이로 HindⅢ-AgeI-HindⅢ 결합자(5' AGCTTGTACACCGGTGTACA 3'(서열 제15번)를 도입한다. 상기 얻어진 재조합 벡터는 pUB2로 명명된다.Step 1: Digest pUB1 (pUC-based vector containing maize ubiquitin promoter and intron) (FIG. 11) with HindIII. A HindIII-AgeI-HindIII coupler (5 'AGCTTGTACACCGGTGTACA 3' (SEQ ID NO: 15)) is introduced between the gaps generated by catabolism, and the resulting recombinant vector is named pUB2.

단계 2: KpnI 및 BamHI를 사용하여 GST-27 cDNA를 pIJ21-3A로 부터 절제하고, 이를 BamHI 및 KpnI로 절단된 pUB2에 클로닝하여 pUB3를 형성시킨다.Step 2: Using KpnI and BamHI, GST-27 cDNA is excised from pIJ21-3A and cloned into pUB2 cleaved with BamHI and KpnI to form pUB3.

단계 3: KpnI-PacI-KpnI 결합자 (5' CGGACAATTAATTGTCCGGTAC 3'(서열 제15번)을 자가 어닐링하고 KpnI로 절단된 pUB3로 클로닝하여 pUB4를 형성시킨다.Step 3: Self-anneal the KpnI-PacI-KpnI coupler (5 ′ CGGACAATTAATTGTCCGGTAC 3 ′ (SEQ ID NO: 15)) and clone into pUB3 cleaved with KpnI to form pUB4.

단계 4: NOS 종결자는 pIE98(도 12)로 부터 SmaI 단편로서 분리되고 EcoRI로 절단된 pub4 로 굵고 짧게 말단 클로닝되어 pUB5를 형성시킨다. pUB5 내 NOS 종결자의 배향은 EcoRV 및 BamHI로 제한 이화됨으로써 확인된다. 모든 접합자는 서열화되어 다양한 구조 성분들의 옳바른 삽입을 확실시해 준다.Step 4: The NOS terminator was isolated from pIE98 (FIG. 12) as a SmaI fragment and coarse and short terminally cloned into pub4 digested with EcoRI to form pUB5. The orientation of the NOS terminator in pUB5 is confirmed by restriction catabolism with EcoRV and BamHI. All conjugates are sequenced to ensure correct insertion of the various structural components.

단계 5: pUB5에 존재하는 우비퀴틴 GST-27 NOS 카세트는 AgeI 및 PacI로 이화됨으로서 이로 부터 제거되어지며, 35S-CaMV 촉진자의 조절하에 PAT유전자를 함유하는 암피실린 마이너스 벡터 pIGPAT(도 13) 내에 클로닝된다. 재조합체는 pIJ21-3 A로 부터 도입되는 EcoRI cDNA로 콜로니 교잡됨으로써 검출된다. 재조합체는 NcoStep 5: The ubiquitin GST-27 NOS cassette present in pUB5 is removed from it by catalyzing AgeI and PacI and cloned into the ampicillin minus vector pIGPAT containing the PAT gene under the control of the 35S-CaMV promoter (FIG. 13). . Recombinant is detected by colony hybridization with EcoRI cDNA introduced from pIJ21-3 A. Recombinant is Nco

I 제한 이화로 배향되어 pCAT10 (도 14)를 형성시킨다.Oriented with I restriction catabolism to form pCAT10 (FIG. 14).

단계 6Step 6

35S-PAT-NOS 카세트는 pCAT11(도 15)를 형성하기 위해 도입된 pPUN14로 부터 얻은 AscI 우비퀴틴-PAT-NOS 및 AscI로 이화됨으로써 제거된다. pCAT11를 공지된 휘스커(whiker) 및 입자 충격 기술을 사용하여 밀 및 옥수수 내로 형질변환시킨다. PAT유전자를 발현시키는 유합조직 재료를 선택하기 위하여 바이알로포스-함유 배지 내로 상기 세포들을 옮긴다. GST-27 유전자의 calli 내에 존재 여부를 확인하기 위하여 다음의 프라이머들(각기 서열 제33번 및 제34번)을 사용하여 상기 제초제를 함유하는 배지 상에서 자란 Calli를 PCR 수행한다.The 35S-PAT-NOS cassette is removed by catalyzing AscI ubiquitin-PAT-NOS and AscI obtained from pPUN14 introduced to form pCAT11 (FIG. 15). pCAT11 is transformed into wheat and corn using known whiskers and particle bombardment techniques. The cells are transferred into vial force-containing medium to select a callus material that expresses a PAT gene. Calli grown on a medium containing the herbicide is PCR performed using the following primers (SEQ ID No. 33 and No. 34, respectively) to confirm the presence in the calli of the GST-27 gene.

5'CCAACAAGGTGGCGCAGTTCA3'(서열 제33번)5'CCAACAAGGTGGCGCAGTTCA3 '(SEQ ID NO. 33)

5'CATCGCAAGACCGGCAACAG3'(서열 제34번)5'CATCGCAAGACCGGCAACAG3 '(SEQ ID NO. 34)

GST-27 발현 카세트를 함유하는 calli를 식물 재생 배지에 옮긴후 옥수수 식물을 회수한다. 상기 형질전환된 옥수수 식물 (잎들로 부터 얻은 웨스턴 블롯의 전체 단백질 추출물)을, 높은 수준에서 GST 유전자를 구성적으로 발현시키기 위해 확인한다. 상기 식물들을 선별된 옥수수 동종교배 열로 교차-수분하고 종자를 회수한다. 제초제 아세토클로르에 대한 식물의 증대된 관용성을 확인하기 위해 상기 종자를 제초제가 1 헥트아르 당 2,000 - 8,000g 사용된 토양에 심는다. 상기 종자를 발아시켜 7일 동안 생장시킨 후, 이 얻어진 묘종의 표본에 피해를 일으키는 화학물질을 접근시키고 동일한 조건하에 뿌려진 비-이식유전자 종자로 부터 얻은 묘목과 비교한다. 제초제 및 이에 해당하는 완화제(safener)로 처리된 토양에 심겨진 "이식유전자" 묘종 및 비-이식유전자 대조구 종자는 혹종의 피해가 있더라도 아주 미소하지만, 반면에 완화제가 배제된 제초제를 함유하는 토양에서 생장한 비-유전자 묘종은 매우 심한 피해가 야기된다. 제 1 제초제 처리에 대해 살아남은 묘종을 추가로 약 20일간 생장시키고 0.1 - 1% 활성 성분의 영역을 가지고 있는 다양한 농도에서 공업적으로 혼합된 클루포시네이트를 분무한다. PAT 유전자(De Block M.et al(EMBO journal 6(9): 2513-2518(1987))에 의해 기술된 방법으로 측정되는 발현)를 함유하는 묘종은 상기 유전자를 함유하지 않는 묘종과 비교할 경우 (사용된 농도에 의존하여) 글루포시네이트에 대하여 완전히 내성을 갖거나 제초제에 비교적 관용성을 갖는다.Calli containing the GST-27 expression cassette is transferred to plant regeneration medium and corn plants are recovered. The transformed corn plants (whole protein extract of Western blot from leaves) are identified to constitutively express the GST gene at high levels. The plants are cross-pollinated with selected corn homogenous rows and the seeds are recovered. In order to confirm the increased tolerance of the plant to herbicide acetochlor, the seeds are planted in soil with 2,000 to 8,000 g of herbicide used per hectare. The seeds are germinated and grown for 7 days, after which the damaging chemicals are approached and compared to the seedlings obtained from the non-transgenic seeds sown under the same conditions. "Transgenic" seedlings and non-transgenic control seedings planted in soil treated with herbicides and corresponding safeners are very small, even if there is damage to the seedlings, while growth in soils containing herbicides excluding herbicides One non-gene seedling causes very severe damage. Surviving seedlings for the first herbicide treatment are grown for an additional 20 days and sprayed with industrially mixed glufosinate at various concentrations having an area of 0.1-1% active ingredient. Seedlings containing the PAT gene (expression measured by the method described by De Block M. et al (EMBO journal 6 (9): 2513-2518 (1987))) when compared to seedlings not containing said gene ( Completely resistant to glufosinate or relatively tolerant to herbicides, depending on the concentration used).

[실시예 8]Example 8

글리포세이트 및 글루포시네이트에 대하여 내성을 갖는 식물(모노 및 다이코트)의 제조Preparation of plants (mono and diecoats) resistant to glyphosate and glufosinate

본 실시예는 글리포세이트 및 글루포세이트 모두에 대하여 내성을 갖는 식물의 제조에 관한 것이다. 다양한 제초제 내성은, 글리포세이트에 대한 내성을 갖도록 처리된 제 2 식물과 글루포시네이트에 대한 내성을 갖도록 처리된 제 1 식물의 교차로 부터 얻어진다.This example relates to the production of plants resistant to both glyphosate and glufosate. Various herbicide tolerances are obtained from the intersection of a second plant treated to be resistant to glyphosate and a first plant treated to be resistant to glufosinate.

글루포시네이트 내성 구조체 pPG6의 제조Preparation of Glufosinate Resistant Structure pPG6

pPG6은 pBin19RIPAT로 부터 유도된 Bin19를 베이스로 하는 벡터이며, 이는 GUS 유전자를 발생케 하는 35S CaMV 촉진자를 함유하는 카세트를 함유한다. ST-LS1 유전자의 제 2 인트론이 촉진자 및 GUS의 사이에 도입된다. 상기 서열은 189bp이며, 이는 80%의 A/T 함량, 모든 세개의 판독 구조 내 정지 코돈들 및 전형적인 박편의 접합자를 갖는다. 상기 인트론이 존재하는 경우는 얇게 베어지는 것이 원핵생물 내에서 일어나지 않음으로서 Agrobacterium 내 GUS의 발현을 방지시킨다. 이는 PAT유전자의 발현을 야기하고 35S CaMV 촉진자를 운반하는 카세트를 또한 함유한다. 도 16은 pPG6의 도식을 나타내는 것이다.pPG6 is a Bin19 based vector derived from pBin19RIPAT, which contains a cassette containing a 35S CaMV promoter that generates the GUS gene. The second intron of the ST-LS1 gene is introduced between the promoter and the GUS. The sequence is 189 bp, which has an A / T content of 80%, stop codons in all three read structures, and a typical flake conjugate. The presence of the intron prevents the expression of GUS in Agrobacterium, since thinning does not occur in prokaryotes. It also contains a cassette that causes expression of the PAT gene and carries the 35S CaMV promoter. 16 shows a schematic of pPG6.

글리포세이트 내성 구조체들Glyphosate resistant structures

다이코트 벡터 1- 3은 상기 실시예 4에 기술된 바와 같이 제조된다.Diecoat vectors 1-3 are prepared as described in Example 4 above.

모노코트 벡터 1Monocoat Vector 1

모노코트 벡터 1은 pUC-유도된 플라스미드 내, 옥수수 폴리우비퀴틴 인트론 1에 의해 증대되고 옥수수 폴리우비퀴비틴 촉진자에 의해 유도된 CTP1 GOX 및 CTP2 EPSPS를 함유하는 플라스미드이다. 이는 또한 포스피노트리신에 대한 관용성을 부여하는 카세트를 함유한다.Monocoat Vector 1 is a plasmid containing CTP1 GOX and CTP2 EPSPS, augmented by corn polyubiquitin intron 1 and induced by corn polyubiquibitin promoter, in a pUC-derived plasmid. It also contains a cassette that confers tolerance to phosphinothricin.

플라스미드 1: 벡터 puB1를 KpnI로 이화하고 Kpn1-Not1-Kpn1 결합자로 도입시킨다 (서열 5'CAT TTG CGG CCG CAA ATG GTA C3 - 서열 제17번). EcoR1-Not1-EcoR1 결합자 (5'AAT TCA TTT GCG GCC GCA AAT G 3'(서열 제18번))를 DV1-pUC의 EcoR1 부위 내로 도입한다. 상기 얻어진 플라스미드를 NcoI로 절단하고 5' 돌출부를 DNA 중합효소 1 Klenow 단편을 사용하여 채운다. 선형 벡터를 Not1로 이화시키고 Not1-짧고 굵은 단편을 분리한다. CTP1-GOX 및 NOS 서열을 함유하는 단편을 Sma1-Not1으로 이화 개질된 pUB1으로 리게이팅한다. HindⅢ-Not1-HindⅢ 결합자 (서열 5' AGC TTG CAG CGG CCG CTG CA 3'(서열 재19번))를 플라스미드 내에 도입시켜 플라스미드 1을 얻는다.Plasmid 1: Vector puB1 is catalyzed by KpnI and introduced into Kpn1-Not1-Kpn1 combiner (SEQ ID NO: 5'CAT TTG CGG CCG CAA ATG GTA C3-SEQ ID NO: 17). EcoR1-Not1-EcoR1 conjugates (5'AAT TCA TTT GCG GCC GCA AAT G 3 '(SEQ ID NO: 18)) are introduced into the EcoR1 site of DV1-pUC. The obtained plasmid is cleaved with NcoI and the 5 'overhang is filled with DNA polymerase 1 Klenow fragment. Linearize the linear vector to Not1 and separate Not1-short and thick fragments. Fragments containing CTP1-GOX and NOS sequences are ligated with pUB1 catalyzed by Sma1-Not1. HindIII-Not1-HindIII binder (SEQ ID NO: 5 'AGC TTG CAG CGG CCG CTG CA 3' (SEQ ID NO: 19)) was introduced into the plasmid to obtain plasmid 1.

플라스미드 2: EcoR1-Not1-EcoR1 결합자 (5'AAT TCA TTT GCG GCC GCA AAT G 3'(서열 제18번))를 DV2-pUC(상기 언급한 결합자를 함유하지 않게 분리된 다른 클론으로서, 이를 클로닝 전략이라 함)의 EcoR1 부위 내로 도입한다. 상기 얻어진 플라스미드를 NcoI로 절단하고 5' 돌출부를 DNA 중합효소 1 Klenow 단편을 사용하여 채운다. 선형 벡터를 Not1로 절단하고 이 단편을 상기 기술한 바와 같은 동일한 벡터(개질된 pUB1)로 클로닝하여 플라스미드 2를 제조한다. 35S CaMV 촉진자, Adh1 인트론, 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT) 유전자 및 nos 종결자를 포함하는 PAT 선택가능한 마커 카세트를 pIE108로 절제하고 플라스미드 2의 HindⅢ 부위에 클로닝하여 카세트 2를 제조한다. PAT 카세트가 CTP2 EPSPS 카세트와 동일한 배향인지를 확인하기 위하여 특정 제한 분석법을 사용한다.Plasmid 2: EcoR1-Not1-EcoR1 combiner (5'AAT TCA TTT GCG GCC GCA AAT G 3 '(SEQ ID NO: 18)) is another clone isolated without containing the above mentioned binder, Introduction into the EcoR1 site). The obtained plasmid is cleaved with NcoI and the 5 'overhang is filled with DNA polymerase 1 Klenow fragment. Plasmid 2 is prepared by cleaving the linear vector with Not1 and cloning this fragment into the same vector (modified pUB1) as described above. A PAT selectable marker cassette comprising a 35S CaMV promoter, Adh1 intron, phosphinothricin acetyl transferase (PAT) gene and nos terminator was excised with pIE108 and cloned into the HindIII site of plasmid 2 to prepare cassette 2. Specific restriction assays are used to confirm that the PAT cassette is in the same orientation as the CTP2 EPSPS cassette.

폴리우비퀴틴 촉진자 및 인트론을 운반하는 카세트, CTP1 GOX 및 nos종결자를 Not1 단편 상에 존재하는 플라스미드 1으로 부터 절제하고 이를 Not1 절단된 카세트 2로 리게이팅하여 모노코트 벡터 1, pMV1 (도 17)을 얻는다.The cassette carrying the polyubiquitin promoter and intron, the CTP1 GOX and the nos terminator, were excised from plasmid 1 present on the Not1 fragment and ligated to the Not1 cleaved cassette 2 to yield monocoat vector 1, pMV1 (FIG. 17). Get

담배 형질전환 다이코트 형질전환을 위한 플라스미드를 Holsters 등(1978)에 의한 냉동-해동 방법(freeze thaw method)을 사용하여 Agrobacterium tumefaciens LBA4404로 전달한다. Bevan 등(1984)에 의해 기술된 잎 디스크 방법을 사용하여 Nicotiana tabaccum var Samsun을 전달한다. 100㎎/l 카나미신을 함유하는 배지 상에 종자들이 재생된다. 루팅(rooting)후 선택 식물들을 온실로 옮기고, 이를 16시간의 빛 및 8시간의 어둠하에 생장시킨다. pPG6의 형질전환체를 35S-PAT 열로 명명한다.Plasmids for tobacco transformation diecoat transformation are transferred to Agrobacterium tumefaciens LBA4404 using the freeze thaw method by Holsters et al. (1978). Nicotiana tabaccum var Samsun is delivered using the leaf disc method described by Bevan et al. (1984). Seeds are regenerated on a medium containing 100 mg / l kanamicin. After rooting, the selected plants are transferred to a greenhouse and grown under 16 hours of light and 8 hours of darkness. The transformant of pPG6 is named 35S-PAT column.

옥수수 형질전환 Klein 등(1988)에 의해 기술된 바와 같은 입자 충격 방법을 사용하여 옥수수 형질전환을 수행한다. 형질전환된 물질의 선택은 1mg/l 비알로포스이다.Corn Transformation Corn transformation is performed using a particle bombardment method as described by Klein et al. (1988). The choice of transformed material is 1 mg / l bialophos.

식물 분석법Plant analysis

PCR 조직 배양 및 옥수수 calli 내 루팅된 모든 담배 열에 본 분석법을 수행한다. DNA는 당업자에 의해 공지된 방법에 의해 추출된다. 상기 제 1 형질전환체는 하기 올리고뉴클레오티드를 사용하여 분석된다:This assay is performed on PCR tissue culture and all tobacco rows rooted in maize calli. DNA is extracted by methods known by those skilled in the art. The first transformant is analyzed using the following oligonucleotides:

올리고뉴클레오티드의 서열은 다음과 같다:The sequence of oligonucleotides is as follows:

PCR+ve 식물들은 추가의 분석에 대하여 선택된다.PCR + ve plants are selected for further analysis.

글리포세이트에 대한 선택 글리포세이트를 함유하는 배지 상의 조직 배양 내 담배의 생장에 대한 사멸 곡선(kill curve)을 도시한다. 이는 줄기 세그먼트(6mm의 길이)를 도입하고 글리포세이트 이소프로필아민 농도의 범위를 포함하는 MS 배지로 잎 로드를 운반함으로써 수행된다. 4/5의 줄기 세그먼트를 각각의 농도에 사용한다. 이 결과를 2주 후에 산출하여 표 2에 나타낸다.Selection for Glyphosate The kill curve for the growth of tobacco in tissue culture on medium containing glyphosate is shown. This is done by introducing stem segments (6 mm in length) and transporting the leaf rods to MS medium containing a range of glyphosate isopropylamine concentrations. 4/5 stem segments are used for each concentration. The result is calculated after two weeks and is shown in Table 2.

pDV 제1,2 및 3번의 제 1 형질전환체를 상기 기술한 바와 같이 0.01 및 0.05mM 글리포세이트 이소프로필아민 염을 함유하는 배지 상에서 생장시킴으로써 선택된다. 이 결과를 하기 표 3에 나타낸다.pDV 1st, 2nd and 3rd transformants are selected by growing on a medium containing 0.01 and 0.05 mM glyphosate isopropylamine salts as described above. The results are shown in Table 3 below.

* 상기 표 3은 조직 배양 내 글리포세이트 관용성 열의 선택을 나타냄.Table 3 above shows the selection of glyphosate tolerant heat in tissue culture.

PAT에 대한 선택 재생 calli를 1㎎/l 바이알로포스로 측정한다.Selective regeneration calli for PAT is measured in 1 mg / l vialophos.

웨스턴 분석 GOX 및 EPSPS의 발현에 관하여 단백질 및 항체의 재생을 당업자에 의해 공지된 방법에 의해 수행한다. 담배 제 1 형질전환체를 다음과 같이 분석한다. 100mg 이하의 PVPP를 Eppendorf 튜브의 바닥에 가한다. 잎 재료 (절삭 공구로 튜브 뚜껑을 사용하여 얻어진 4개의 잎 디스크)을 얼음 위로 놓는다. 0.5ml의 추출 완충용액 (50mM Tris HCl pH7.8, 1mM EDTA 소듐 염, 3mM DTT) 및 2㎕ 100mM PMSF를 가한다. 시료를 전기식 분쇄기를 사용하여 저온으로 분쇄한다. 10초 동안 계속해서 분쇄하고, 분쇄되지 않은 물질은 다시 튜브 안으로 밀어 넣고 시료가 균일해질 때까지 추가로 10-15초 동안 계속하여 분쇄한다. 상기 튜브를 저온으로 15분 동안 원심분리하고, 얻어진 상층액을 추가의 튜브에 옮겨 담아 필요시까지 -70℃로 냉동 보관한다. 공지된 Braford 방법을 사용하여 단백질 농도를 측정한다. 25㎍의 단백질을 SDS PAGE에 의해 분류하고 밤새도록 40mA에서 Hybond-N 멤브레인 상에 블롯팅한다. 상기 필터를 블롯팅 기구로 부터 분리하여 100ml의 1X Tris-Saline 5% Marvel 내에 넣고 실온에서 45분 동안 교반하여 준다. 상기 필터를 1X Tris-Saline 0.1% Tween20 내에서 5분간 1회, 20분간 2회로 교반하여 세척한다. 상기 멤브레인을 제 1 항체로 실온에서 2시간 또는 4℃하에 밤새도록 배양한다. 상기 멤브레인을 1X T-S 0.1% Tween 내의 실온에서 10분동안 세척한 후 1시간 동안 세척한다. 제 2 항체 (항 토끼 IgG 퍼록시다아제 콘쥬게이트)를 1:10000 희석액에서 사용하고, 멤브레인을 1시간 동안 실온에서 배양한다. 상기 언급한 바와 같이 세척한다. Amersham ECL 검출기 키트를 사용하여 검출한다. pDV 제1번 및 제2번 열 내 단백질 발현 정도의 범위를 웨스턴 결과를 기초로하여 관찰한다. PDV3 내의 GOX 및 EPSPS의 발현 정도는 발현되어 지는 GOX의 양에는 거의 변화가 없지만, EPSPS의 양에 있어서는 증가되는 변화을 보인다.Western analysis Regeneration of proteins and antibodies with respect to expression of GOX and EPSPS is performed by methods known by those skilled in the art. Tobacco first transformants are analyzed as follows. Up to 100 mg PVPP is added to the bottom of the Eppendorf tube. The leaf material (four leaf disks obtained using the tube cap as a cutting tool) is placed on ice. 0.5 ml of extraction buffer (50 mM Tris HCl pH7.8, 1 mM EDTA sodium salt, 3 mM DTT) and 2 μl 100 mM PMSF are added. The sample is ground to low temperature using an electric grinder. Continue grinding for 10 seconds and the uncrushed material is pushed back into the tube and continues to grind for an additional 10-15 seconds until the sample is uniform. The tube is centrifuged at low temperature for 15 minutes and the resulting supernatant is transferred to an additional tube and stored frozen at -70 ° C until needed. Protein concentrations are measured using known Braford methods. 25 μg of protein is sorted by SDS PAGE and blotted onto Hybond-N membrane at 40 mA overnight. The filter is separated from the blotting apparatus and placed in 100 ml of 1 × Tris-Saline 5% Marvel and stirred at room temperature for 45 minutes. The filter is washed by stirring once in 5 minutes in 1X Tris-Saline 0.1% Tween 20 and twice in 20 minutes. The membrane is incubated with the first antibody overnight at room temperature for 2 hours or at 4 ° C. The membrane is washed for 10 minutes at room temperature in 1X T-S 0.1% Tween and then for 1 hour. The second antibody (anti rabbit IgG peroxidase conjugate) is used in a 1: 10000 dilution and the membrane is incubated for 1 hour at room temperature. Wash as mentioned above. Detect using Amersham ECL detector kit. The extent of protein expression in pDV columns 1 and 2 is observed based on Western results. The expression level of GOX and EPSPS in PDV3 showed little change in the amount of GOX expressed, but increased in the amount of EPSPS.

옥수수 calli를 동일한 방법으로 분석하고, GOX 및 EPSPS를 발현시키는 calli를 두 유전자의 발현을 위해 다시 분석된 전체 식물 및 잎 재료로 재생시킨다.Maize calli are analyzed in the same way and calli expressing GOX and EPSPS are regenerated with whole plant and leaf material analyzed again for expression of both genes.

포스피노트리신 아세틸 전이효소 활성 분석Analysis of phosphinothricin acetyl transferase activity

14C 표식된 아세틸 CoA를 사용하여 PAT활성을 측정한다. 표식된 아세틸 그룹을 잎 추출물 내 PAT에 의해 포스피노트리신(PPT) 기질로 옮긴다. 아세틸화된 PPT 및14C를 TLC 판 상에서 다른 비율로 이동시킨다(이는 방사선 사진술에 의해 보여질 수 있음). 10X T50E2완충용액(TE)-50ml 1M Tris. HCl pH7.5, 4ml 0.5M EDTA 및 46ml dd 물을 사용하여 잎 추출물 완충용액을 제조한다. 뉴펩틴을 1X TE 내에서 15mg의 비율로 제조한다. 스톡(stock) PMSF를 메탄올내에 30mg/ml로 제조한다. BSA 줄기 용액을 TE 및 DTT 내에서 1M, 30mg/ml로 제조한다. PPT는 TE 내에서 1mM 용액으로 사용된다. 14C 아세틸 CoA는 58.1mCi/mmol(Amersham)이다. 4315㎕ dd 물, 500㎕ 10X TE, 50㎕ 뉴페프린 스톡, 25㎕ PMSF 스톡, 100㎕ BSA 스톡 및 10㎕ DDT 스톡 (최종 부피 5000㎕)를 조합하여 상기 추출물 완충용액을 제조한다. 절삭공구로 마개를 사용하여 얼음 상 Eppendorf 튜브에 상기 잎 시료를 수집한다. 상기 시료(3개의 조각)를 저온에서 전기 분쇄기를 사용하여 100㎕ 추출 완충용액 내 분쇄한다. 이 시료들을 10분 동안 원심분리하고 50㎕를 얼음 상의 깨끗한 튜브에 옮겨 담는다. 시료들을 사용시 까지 -70℃로 저장한다. 상기 추출물 내 존재하는 단백질의 양을 측정하기 위해 Bradford 분석한다. 5부피의 표식된 아세틸 CoA와 3부피의 1mM PPT 용액을 혼합하여 상기 기질 용액을 제조한다. ~25㎍의 전체 잎 단백질 시료(~2㎍/㎕)에 2㎕ 기질 용액을 가하고, 이 혼합액을 37℃에서 30초동안 배양한 후, 얼음으로 옮겨 반응을 종결시킨다. 6㎕의 시료를 실리카 겔 TLC 판 (Sigma T-6770) 상에 점으로 찍는다. 3:2의 이소프로판올 및 25% 암모니아 혼합 용액 내에서 오름(ascending) 크로마토그래피를 3시간 동안 수행한다. 상기 판을 비닐 필름으로 감아싸고 Kodak XAR-5 필름에 노출시킨다. 모든 26개의 제 1 형질전환체는 상기 분석법을 사용하여 PAT 활성에 대하여 분석된다. 하기 표 4는 상기 분석의 상세한 결과를 제공한다.PAT activity is measured using 14 C labeled acetyl CoA. The labeled acetyl group is transferred to phosphinothricin (PPT) substrate by PAT in the leaf extract. Acetylated PPT and 14 C are moved at different rates on TLC plates (which can be seen by radiographing). 10X T 50 E 2 Buffer (TE) -50ml 1M Tris. Prepare a leaf extract buffer using HCl pH7.5, 4ml 0.5M EDTA and 46ml dd water. Nupeptin is prepared at a rate of 15 mg in 1 × TE. Stock PMSF is prepared at 30 mg / ml in methanol. BSA stem solutions are prepared at 1 M, 30 mg / ml in TE and DTT. PPT is used as a 1 mM solution in TE. 14C Acetyl CoA is 58.1 mCi / mmol (Amersham). The extract buffer is prepared by combining 4315 μl dd water, 500 μl 10 × TE, 50 μl Neupeprine stock, 25 μl PMSF stock, 100 μl BSA stock and 10 μl DDT stock (final volume 5000 μl). Collect the leaf sample in an ice Eppendorf tube using a stopper as a cutting tool. The sample (3 pieces) is ground in 100 μl extraction buffer using an electric mill at low temperature. Centrifuge these samples for 10 minutes and transfer 50 μl into a clean tube on ice. Samples are stored at -70 ° C until use. Bradford assay to determine the amount of protein present in the extract. The substrate solution is prepared by mixing 5 volumes of labeled acetyl CoA with 3 volumes of 1 mM PPT solution. 2 μl substrate solution is added to ˜25 μg total leaf protein sample (˜2 μg / μl), the mixture is incubated at 37 ° C. for 30 seconds, and then transferred to ice to terminate the reaction. 6 μl of the sample is spotted on a silica gel TLC plate (Sigma T-6770). Ascending chromatography is performed for 3 hours in a 3: 2 isopropanol and 25% ammonia mixed solution. The plate is wrapped with vinyl film and exposed to Kodak XAR-5 film. All 26 first transformants were analyzed for PAT activity using this assay. Table 4 below provides detailed results of the assay.

잎에 제초제를 페인팅함 35S-PAT 활성의 범위를 나타내는 35S-PAT 제 1 형질전환체 및 대조구 식물들을 각각의 잎들 상에 Challenge를 페인팅함으로써 측정한다. 표식된 잎들의 양 표면에, 물에 용해된 스톡 용액(150g/l) 1% 및 0.2% 용액을 페인팅한다. 48시간 및 일주일 후 수치를 헤아리고, PAT 분석을 위해 잎 시료를 취한다. 표 5는 잎에 페인팅한 결과를 나타내는 것이다.Painting Herbicides on Leaves 35S-PAT first transformants and control plants exhibiting a range of 35S-PAT activity are measured by painting Challenge on each leaf. On both surfaces of the labeled leaves, paint 1% and 0.2% solutions of stock solution (150 g / l) dissolved in water. 48 hours and one week later, the numbers are counted and leaf samples are taken for PAT analysis. Table 5 shows the results of painting on the leaves.

제초제 분무 테스트Herbicide spray test

클루포시네이트 (Challenge 및 Basta) 야생형 담배에 있어 Challenge의 효과에 대한 사용량-반응 곡선을 도시한다. 5개의 식물에 대하여 각각 처리한다. 14일 후 그 수치를 헤아린다. 이후 사멸곡선(kill curve)의 구성에 따라 선택된 35SPAT 열들을 동일한 비율의 사용시 Challenge를 사용하는 분무 테스트를 한다. 표 6은 두 열, 제12번 및 제27번에 대한 상기 데이터를 나타내는 것이다. 이식유전자의 식물은 이러한 비율에서 어떠한 피해도 가져오지 않는다.Clufosinate (Challenge and Basta) Show the dose-response curves for the effect of the challenge on wild-type tobacco. Each of the five plants is treated. Count the numbers after 14 days. The spray test is then conducted using a challenge with the same proportion of 35SPAT rows selected according to the composition of the kill curve. Table 6 shows the data for two columns, 12th and 27th. Plants of the transgene do not cause any damage at these rates.

야생형 담배에 대한 글리포세이트의 효과를 위해 사멸곡선을 도시한다. 조직 배양으로 생장한 야생형 담배를 이의 줄기(stem) 세그먼트를 취하고 추가의 배지로 생장시킴으로써 부-배양하여 20개의 신규한 식물들로 재생시킨다. 이들을 John Innes 제3번 배양토 내 3인치 포트로 옮기기 전 한달 동안 조직 배양으로 생장시킨다. 덮개를 벗긴 후, 이들을 분무하기 전 4일 동안 환경에 익숙토록 방치한다. 분무후에는 물을 접시에만 뿌리는 데, 이는 물이 5일간 잎에 닿지 않도록하는 것이다. 상기 처리 후 8일 및 28일 동안 그 수치를 헤아린다. 하기 표 7은 사용 농도의 범위에서 평균 피해% (처리 당 3렙(rep))를 나타낸다.The death curve is shown for the effect of glyphosate on wild-type tobacco. Wild-type tobacco grown in tissue culture is sub-cultured to regenerate into 20 new plants by taking their stem segments and growing in additional medium. They are grown in tissue culture for one month before being transferred to a 3-inch pot in John Innes' third soil. After removing the cover, allow them to acclimate to the environment for 4 days before spraying them. After spraying, water is sprayed only on the dish, which keeps the water from touching the leaves for five days. The values are counted for 8 and 28 days after the treatment. Table 7 below shows the average percent damage (3 reps per treatment) over the range of concentrations used.

글리포세이트 사멸 곡선의 다음 구조, 다수의 pDV 제1, 2 및 3번 열은 글리포세이트의 적당한 비율로 측정된 분무이다. 하기 표 8은 pDV3에 대한 결과를 나타내고, pDV1 및 pDV2 열에 대한 결과는 pDV3의 결과와 유사하다.The next structure of the glyphosate killing curve, multiple pDV columns 1, 2 and 3, is the spray measured at the proper proportion of glyphosate. Table 8 below shows the results for pDV3, and the results for the pDV1 and pDV2 columns are similar to the results for pDV3.

분리 분석(segregation analysis) 각각의 제 1 형질전환체(pDV6, pDV1, pDV2 및 pDV3)를 10% Domestos 내에서 20분 동안 살균시킨다. 살균수로 몇차례 세척한 후, 각각의 자가수분된 제 1 형질전환체의 100개의 종자를, 100mg/l 카나마이신을 함유하는 0.5XMS (2.3g/l MS 염, 1.5% 수크로스, 0.8% Bactoagar, pH5.9)배지 상에 배양시킨다. 3:1의 비로 분리한 열들은 단일한 이식유전자를 도입하고 있는 것으로 추정된다. pPG6 열들의 경우, 제12, 20, 27번은 요구되는 비로 분리된다. pDV3 열들의 경우, 제14, 19, 21, 31, 34, 43 및 45번은 요구되는 비로 분리된다.Segregation analysis Each first transformant (pDV6, pDV1, pDV2 and pDV3) is sterilized for 20 minutes in 10% Domestos. After several washes with sterile water, 100 seeds of each self-pollinated first transformant, 0.5XMS (2.3 g / l MS salt, 1.5% sucrose, 0.8% Bactoagar) containing 100 mg / l kanamycin , pH5.9) incubated on the medium. The rows separated by a ratio of 3: 1 are believed to introduce a single transgene. For the pPG6 rows, twelfth, twenty, and twenty-seven are separated by the required ratio. For the pDV3 columns, 14, 19, 21, 31, 34, 43 and 45 are separated by the required ratio.

동형접합성 열들의 발생 분리 테스트로 부터, 10개의 표백되지 않은 묘종(이형접합체 또는 동형접합체)을 튜브 내의 추가 배지로 옮겨담고, 2-3주간 생장시킨다. 이시간이 경과후, 이들을 31 포트 내 JI No 3 배양토로 옮겨 담고 개화시킨다. 동형접합성 열들을 파악하기 위해 0.5XMS를 함유한 Km 상에 종자들을 재시험한다.From the developmental separation test of homozygous fever, 10 unbleached seedlings (heterozygote or homozygote) are transferred to additional medium in the tube and grown for 2-3 weeks. After this time, they are transferred to JI No 3 culture in 31 pots for flowering. Seeds are retested on Km containing 0.5XMS to identify homozygous rows.

담배 열들의 교차 pDV1, pDV2, 및 pDV3를 함유하는 동형접합성 열들, 즉 GOX, EPSPS 및 GOX/EPSPS 유전자를 각각 발현시키는 식물들을 PAT 유전자를 발현시키는 동형접합성 pPG6 열, 제27번에 교차수분시킨다. 또한 수(male)열로서 pPG6 열을 사용하여 수분을 수행한다.Homozygous rows containing the pDV1, pDV2, and pDV3 crossovers of tobacco rows, ie plants expressing GOX, EPSPS and GOX / EPSPS genes, respectively, are cross-pollinated at homozygous pPG6 row expressing the PAT gene, number 27. It also conducts moisture using the pPG6 row as the male row.

이식유전자 콘(corn)열의 분석 상기 기술된 올리고 즉, 35S-AlcR, AlcA-GOX1, 및 GOX 및 EPSPS을 위한 내부 올리고를 사용하여 PCR로 재생 calli를 테스트한다. 또한 GOX 및 EPSPS를 발현시키는 것을 선택하기 위하여 PCR +ve calli에 대한 웨스턴 분석을 수행한다. calli는 재생하고, 상기 결과로 얻어진 식물들을 PCR로 재-분석한다. 상기 식물들을 교잡한 후 자가 수분한다.Analysis of Transgene Corn Fever Regeneration calli is tested by PCR using the oligos described above, 35S-AlcR, AlcA-GOX1, and internal oligos for GOX and EPSPS. We also perform Western analysis on PCR + ve calli to select for expressing GOX and EPSPS. calli regenerates and re-analyzes the resulting plants by PCR. After the plants are hybridized, they self-pollinate.

담배 후대개체의 분석Analysis of Tobacco Substances

GOX, EPSPS 및 PAT 발현 모든 후대개체는 두 유전자에 대하여 동형접합성이다. 각각의 교차로 부터 얻은 종자 및 각각의 모세포 동형접합체로 부터 얻은 종자를 뿌리고 분석을 위해 잎 재료를 다수의 식물들로 부터 수집한다. 단백질 추출을 웨스턴 블롯 및 앞서 기술한 바 있는 PAT 활성 측정법에 의해 분석한다. GOX 및 EPSPS의 발현 정도 및 PAT 활성을 발견하면 특정 교차 범위 내의 각각의 다른 것 및 동형접합체 모세포의 것들과 유사하다는 것을 알 수 있다. 외관, 키, 생장력등에 대하여 식물의 수치를 헤아린다.GOX, EPSPS and PAT Expression All progeny are homozygous for both genes. Seeds from each intersection and seeds from each blast homozygote are sown and leaf material is collected from multiple plants for analysis. Protein extraction is analyzed by Western blot and PAT activity assay as described above. The degree of expression of GOX and EPSPS and PAT activity are found to be similar to those of each other and homozygous blasts within a specific cross range. Count plant numbers with respect to appearance, height, and growth.

제초제 처리 하기에 대한 3개의 광범위한 실험이 고안된다:Herbicide Treatments Three extensive experiments are designed for:

1. 35S-PAT cf pDV1 cf pDV1-PAT1.35S-PAT cf pDV1 cf pDV1-PAT

2. 35S-PAT cf pDV2 cf pDV2-PAT2. 35S-PAT cf pDV2 cf pDV2-PAT

3. 35S-PAT cf pDV3 cf pDV3-PAT3. 35S-PAT cf pDV3 cf pDV3-PAT

35S-PAT 열들을 상이한 시간점에서 다양한 농도 범위로 글루포시네이트를 사용하여 처리하고, 발생된 특정 피해도의 비율을 확인한다. DV 열을 다양한 농도 범위로 글루포시네이트를 사용하여 처리하고, 피해 비율을 확인한다. DV-PAT 열을 상이한 비율에서 두개의 제초제의 혼합물로 처리하고, 그 피해의 정도를 분석한다. 각각의 상기 집단을 5-6 잎 단계(처리 당 5렙(reps))에서 처리한다.35S-PAT columns are treated with glufosinate at various concentration ranges at different time points and the percentage of specific damage generated. DV heat is treated with glufosinate at various concentration ranges and the damage rate is identified. DV-PAT heat is treated with a mixture of two herbicides at different rates and the extent of the damage is analyzed. Each of these populations is treated at the 5-6 leaf stage (5 reps per treatment).

병원체 공격에 대한 내성 양호한 정도로 각각의 단백질을 발현시키고 양호한 제초제 관용성을 나타내는 35S-PAT, DV1,2 및 3 및 DV-PAT 열들을 다수의 균류 병원체에 노출하여 감염 정도의 수치를 헤아리고 이를 비교한다.Resistance to Pathogen Attacks 35S-PAT, DV1,2 and 3 and DV-PAT rows expressing each protein to a good degree and exhibiting good herbicide tolerance are exposed to multiple fungal pathogens to estimate and compare levels of infection.

옥수수 후대개체의 분석 제 1 형질전환체의 교차로 부터 얻어진 종자를 가장 훌륭하게 발현하는 열들을 선택하도록 식물들을 산출하는데 사용한다. 이는 상기 기술된 바와 같은 GOX, EPSPS의 발현 정도를 분석하는 웨스턴 분석 및 PAT 활성 실험에 의해 수행된다. 글리포세이트 및 글루포시네이트에 대한 제초제 내성을 측정하기 위해, 단일로 또는 다양한 조합물이 사용되는 상기와 유사한 실험들을 수행한다.Analysis of Corn Progenitors The plants obtained are used to select rows that best express the seed obtained from the intersection of the first transformant. This is done by Western analysis and PAT activity experiments to analyze the expression level of GOX, EPSPS as described above. In order to determine herbicide tolerance to glyphosate and glufosinate, experiments similar to the above, in which single or various combinations are used, are performed.

[실시예 9]Example 9

전-출현 표백하는 제초제, 예를 들면, 플루오로클로리돈, 노르플루라존, 플루리돈, 플루르타몬 및 디플루페니칸에 대한, 및 글리포세이트에 대한 내성을 갖는 식물들의 제조Preparation of plants that are resistant to pre-expressing bleaching herbicides such as fluorocloridone, norflurazone, flulidone, flutamone and diflufenican, and to glyphosate

피토엔 디새튜라아제(PDS) 억제제, 예를 들면, 플루로클로리돈 및 노르플루라존은 캐로티노이드 생합성을 방해하는 제초제의 그룹으로서 표백화 징후를 일으킨다. PDS 유전자(crt1)는 Erwinia uredovora, 비-녹색 식물병리유전자 (phytopPhytoenic desaturase (PDS) inhibitors, such as fluorocloridone and norflurazone, cause bleaching signs as a group of herbicides that interfere with carotenoid biosynthesis. The PDS gene (crt1) is Erwinia uredovora, a non-green plant pathogen (phytop)

athogenic) 박테리아 로트로 부터 복제되며, CaMV 35S 촉진자 및 엽록체 트랜싯 (transit) 펩티드 (pYPIET4)(Misawa 등, 1993)를 함유하는 플라스미드를 사용하는 전이유전자 담배 (및 토마토) 내에 과-발현된다. crt1 유전자를 과-발현하는 열 ET4-208 담배 식물의 동형접합성 종자는 동일한 구조체를 함유하는 토마토 식물에서 얻어지는 것 처럼 얻어진다.It is cloned from an athogenic bacterial lot and over-expressed in transgene tobacco (and tomatoes) using plasmids containing CaMV 35S promoter and chloroplast transit peptide (pYPIET4) (Misawa et al., 1993). Homozygous seeds of heat ET4-208 tobacco plants over-expressing the crt1 gene are obtained as obtained from tomato plants containing the same construct.

제초제 내성 시험 하기 화학식(1), (2) 및 (3)의 화합물을 테스트한다. 전이유전자 및 야생 형태 토마토 종자 (cv Ailsa Craig)를 JIP3의 3" 포트들 (포트 당 3개의 종자)내에 뿌린다. 각각의 화합물을 4% JF5969(상업적 조제물인 화학식(1)은 제외함) 내에서 조제하고, 200 l/ha에서 트랙 분무기 내 장치들에 분무한다. 상기 테스트는 13, 20 및 27 DAT (처리 후 소요된 기간)에서 측정된다. 87-100% 식물독성을 나타내는 모든 경우에 있어서 가장 높은 비율을 가지고 있는 야생형 토마토에 대한 모든 처리로 부터의 그 사용량에 따른 반응이 명백히 나타난다. 전이유전자 토마토는, 1kg/ha 이상의 화합물(2) 및 (3) 및 9kg/ha 이하의 화합물(1)(표 9 참조)에 대하여 테스트된 모든 PDS 억제제에 대하여 높은 내성을 갖는다. 전이유전자 담배에 대하여도 유사한 결과가 얻어진다.Herbicide Tolerance Test The compounds of formulas (1), (2) and (3) are tested. Strain the transgene and wild type tomato seeds (cv Ailsa Craig) into 3 "ports of JIP3 (3 seeds per port). Each compound was added in 4% JF5969 (except commercial formula (1)). Formulated and sprayed into the devices in the track sprayer at 200 l / ha The test is measured at 13, 20 and 27 DAT (time spent after treatment), most in all cases showing 87-100% phytotoxicity. Responses from all treatments to wild type tomatoes with high proportions are evident: Transgenic tomatoes are compounds (1) and (3) and more than 1 kg / ha and compounds (1 and 9 and less). High resistance to all PDS inhibitors tested for (see Table 9.) Similar results are obtained for transgenic tobacco.

DV3# 43B (EPSPS 및 GOX 유전자를 포함하는 글리포세이트 내성 열 - 실시예4 참조)은 통상의 방법으로 동형접합성 ET4-208 및 vice versa 상에 교차 수분된다. 종자를 수집한 후 상기 기술한 바와 유사한 제초제 시험을 한다. 담배 종자를 처리하기 전날 작은 장치 안에 줄지어 심는다. 각각의 화합물은 4% JF5969 (상업적 조제물인 Racer는 제외함)내에서 조제되고 200 ㅣ/ha에서 트랙 분무기 내의 장치 상에 분무된다. 상기 테스트는 13, 20 및 27DAT 에서 분석된다. 표백화 제초제에 대한 내성을 가지고 있는 묘종들은 최종 분석후 3" 포트 내 추가의 John Innes Ⅲ 배양토에 옮겨진다. 2주 후, 이들은 500 및 800g/ha로 사용된 글리포세이트 제초제의 지배하에 놓인다. 14 및 28 DAT에서 수를 헤아린다. 결과로 얻어진 식물들은 상기 두 부류의 제초제에 대한 내성을 갖으며, 이 내성은 Mendelian 방법으로 유전된다.DV3 # 43B (glyphosate resistant heat including EPSPS and GOX genes-see Example 4) is cross-pollinated on homozygous ET4-208 and vice versa in conventional manner. Seeds are collected and tested for herbicides similar to those described above. Line up in small devices the day before processing tobacco seeds. Each compound is formulated in 4% JF5969 (excluding the commercial formulation Racer) and sprayed onto the device in the track sprayer at 200 l / ha. The test is analyzed at 13, 20 and 27 DAT. Seedlings that are resistant to bleaching herbicides are transferred to additional John Innes III culture soil in 3 "ports after the final analysis. After two weeks they are under the control of glyphosate herbicides used at 500 and 800 g / ha. Count the numbers at 14 and 28 DAT The resulting plants are resistant to both classes of herbicides, which are inherited by the Mendelian method.

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

[화학식 3][Formula 3]

[실시예 10]Example 10

트리케톤, 아세타닐라이드 및 글리포세이트에 대한 내성을 갖는 식물들의 발생Development of plants resistant to triketone, acetanylide and glyphosate

pDV6 # 71G 및 pDV3 # 19J를 상기 기술한 바와 같이 동형접합성 트리케톤 내성을 갖는 열 및 vice versa 상에 교차 수분한다. 종자들을 수집하고 하기 기술된 바와 같이 제초제 시험을 수행한다. DV6/HPPD 교차로 부터 얻은 담배 종자를 처리하기 전날 작은 장치 안에 줄지어 심는다. 몇몇의 장치들은 아세토클로르 (75g/ha)로 처리되고, 이중 몇몇은 알라클로르 (300g/ha)로, 그밖에 몇몇은 ZA1296 (100 및 300 g/ha)로 처리된다. 21DAT에서 분석한다. 21DAT 분석에 대한 수치가 하기에 주어지며, 식물독성 나타낸다.pDV6 # 71G and pDV3 # 19J are cross pollinated onto heat and vice versa with homozygous triketone resistance as described above. Seeds are collected and herbicide tests are performed as described below. Tobacco seeds from the DV6 / HPPD intersection are planted in small devices the day before processing. Some devices are treated with acetochlor (75 g / ha), some with alachlor (300 g / ha) and others with ZA1296 (100 and 300 g / ha). Analyze at 21 DAT. Figures for 21DAT analysis are given below and show phytotoxicity.

ZA1296의 300g/ha 처리에 생존하는 표목들에게 800g/ha의 글리포세이트를 분무하고 이에 대한 내성에 대하여 설명한다.The heads surviving the 300 g / ha treatment of ZA1296 are sprayed with 800 g / ha glyphosate and the resistance to this is described.

서열 목록Sequence list

(1) 일반적인 정보:(1) General Information:

(i)출원인:(i) Applicant:

(A)성명: 제네카 리미티드(A) Name: Geneca Limited

(B)거리: 15 스테노프게이트(B) Distance: 15 Stenovgate

(C)도시: 런던(C) City: London

(E)국가: 영국(E) Country: United Kingdom

(F)우편번호(ZIP):W1Y 6LN(F) Zip code (ZIP): W1Y 6LN

(G)전화: 0171-304 5000(G) Telephone: 0171-304 5000

(ii) 발명의 명칭: 제초제에 견디는 식물(ii) Name of the Invention: Plants tolerant to herbicides

(iii) 서열수: 32(iii) SEQ ID NO: 32

(iv) 컴퓨터 판독 형태:(iv) computer readable form:

(A)매체 형태: 플로피 디스크(A) Medium type: floppy disk

(B)컴퓨터: IBM PC 호환용(B) Computer: IBM PC compatible

(C)작동 시스템:PC-DOS/MS-DOS(C) working system: PC-DOS / MS-DOS

(D)소프트웨어:PatentIn Release #1.0. 버전 #1.30(EPO)(D) Software: PatentIn Release # 1.0. Version # 1.30 (EPO)

(2) 서열 제1번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 1

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 1020 염기쌍(A) Length: 1020 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 불명(C) Chain property: Unknown

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: DNA(ii) molecular form: DNA

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: Synechocystis sp. PCC6803(A) organism: Synechocystis sp. PCC6803

(ix) 특징:(ix) Features:

(A)명칭/키: CDS(A) Name / Key: CDS

(B)위치: 1..1020(B) Location: 1..1020

(xi) 서열 기술: 서열 제1번(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 1

(2) 서열 제2번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 2

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 339 아미노산(A) Length: 339 amino acids

(B)타입: 아미노산(B) Type: Amino Acid

(D)토폴로지: 선형(D) Topology: Linear

(ii) 분자형태: 단백질(ii) molecular form: protein

(xi) 서열 기술: 서열 제2번(xi) sequence description: sequence 2

(2) 서열 제3번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 3

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 2582 염기쌍(A) Length: 2582 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 선형(D) Topology: Linear

(ii) 분자형태: cDNA(ii) molecular form: cDNA

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: Pseudomonas fluorescens(A) organism: Pseudomonas fluorescens

(ix) 특징:(ix) Features:

(A)명칭/키: CDS(A) Name / Key: CDS

(B)위치: 1217..2290(B) Location: 1217..2290

(xi) 서열 기술: 서열 제3번(xi) sequence description: sequence 3

(2) 서열 제4번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 4

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 358 아미노산(A) Length: 358 amino acids

(B)타입: 아미노산(B) Type: Amino Acid

(D)토폴로지: 선형(D) Topology: Linear

(ii) 분자형태: 단백질(ii) molecular form: protein

(xi) 서열 기술: 서열 제4번(xi) sequence description: SEQ ID NO: 4

(2) 서열 제5번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 5

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 17 염기쌍(A) Length: 17 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A) 기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제5번:(xi) sequence description: SEQ ID NO:

TATGAGAATC CTATGGGTATGAGAATC CTATGGG

(2) 서열 제6번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 6

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 17 염기쌍(A) Length: 17 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제6번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO. 6:

GCTTTGAA GTTTCCCTCGCTTTGAA GTTTCCCTC

(2) 서열 제7번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 7

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 46 염기쌍(A) Length: 46 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제7번:(xi) sequence description: SEQ ID NO.

GTTAGGTACC AGTCTAGACT GACCATGGCC GACCAATACG AAAACCGTTAGGTACC AGTCTAGACT GACCATGGCC GACCAATACG AAAACC

(2) 서열 제8번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 8

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 43 염기쌍(A) Length: 43 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제8번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 8

TAGCGGTACC TGATCACCCG GGTTATTAGT CGGTGGTCAG TACTAGCGGTACC TGATCACCCG GGTTATTAGT CGGTGGTCAG TAC

(2) 서열 제9번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 9

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 516 아미노산(A) Length: 516 amino acids

(B)타입: 아미노산(B) Type: Amino Acid

(D)토폴로지: 선형(D) Topology: Linear

(ii) 분자형태: 단백질(ii) molecular form: protein

(xi) 서열 기술: 서열 제9번:(xi) sequence description: SEQ ID NO.

(2) 서열 제10번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 10

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 17 염기쌍(A) Length: 17 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제10번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 10:

AACAAGGTGG CGCAGTTAACAAGGTGG CGCAGTT

(2) 서열 제11번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 11

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 20 염기쌍(A) Length: 20 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제11번:(xi) sequence description: SEQ ID NO.

CATCGCAAGA CCGGCAACAGCATCGCAAGA CCGGCAACAG

(2) 서열 제12번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 12

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 19 염기쌍(A) Length: 19 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제12번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 12.

GATCGCTACT AGCTTCCCAGATCGCTACT AGCTTCCCA

(2) 서열 제13번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 13

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 22 염기쌍(A) Length: 22 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제13번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 13:

AATCAAGGTA ACCTTGAATC CAAATCAAGGTA ACCTTGAATC CA

(2) 서열 제14번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 14

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 18 염기쌍(A) Length: 18 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제14번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 14

AATTACGGAA GCTTCCGTAATTACGGAA GCTTCCGT

(2) 서열 제15번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 15

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 20 염기쌍(A) Length: 20 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제15번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 15

AGCTTGTACA CCGGTGTACAAGCTTGTACA CCGGTGTACA

(2) 서열 제16번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 16

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 22 염기쌍(A) Length: 22 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제16번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 16:

CGGACAATTA ATTGTCCGGT ACCGGACAATTA ATTGTCCGGT AC

(2) 서열 제17번에 대한 정보(2) information for SEQ ID NO: 17

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 22 염기쌍(A) Length: 22 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제17번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 17.

CATTTGCGGC CGCAAATGGT ACCATTTGCGGC CGCAAATGGT AC

(2) 서열 제18번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 18

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 22 염기쌍(A) Length: 22 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제18번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 18.

AATTCATTTG CGGCCGCAAA TGAATTCATTTG CGGCCGCAAA TG

(2) 서열 제19번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 19

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 20 염기쌍(A) Length: 20 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제19번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 19.

AGCTTGCAGC GGCCGCTGCAAGCTTGCAGC GGCCGCTGCA

(2) 서열 제20번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 20

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 22 염기쌍(A) Length: 22 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제20번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 20.

AATTCATTTG CGGCCGCAAA TGAATTCATTTG CGGCCGCAAA TG

(2) 서열 제21번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 21

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 28 염기쌍(A) Length: 28 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제21번:(xi) Sequence description: SEQ ID NO: 21.

CTCGAGTATT TTTACAACAA TTACCAACCTCGAGTATT TTTACAACAA TTACCAAC

(2) 서열 제22번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 22

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 22 염기쌍(A) Length: 22 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제22번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 22

AATCAAGGTA ACCTTGAATC CAAATCAAGGTA ACCTTGAATC CA

(2) 서열 제23번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 23

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 26 염기쌍(A) Length: 26 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제23번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 23

ACCACCAACG GTGTTCTTGC TGTTGAACCACCAACG GTGTTCTTGC TGTTGA

(2) 서열 제24번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO.24;

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 27 염기쌍(A) Length: 27 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제24번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 24:

GCATTACATG TTAATTATTA CATGCTTGCATTACATG TTAATTATTA CATGCTT

(2) 서열 제25번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 25

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 28 염기쌍(A) Length: 28 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제25번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 25

GTGATACGAG TTTCACCGCT AGCGAGACGTGATACGAG TTTCACCGCT AGCGAGAC

(2) 서열 제26번에 대한 정보(2) information for SEQ ID NO: 26

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 24 염기쌍(A) Length: 24 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제26번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 26:

TACCTTGCGT GGACCAAAGA CTCCTACCTTGCGT GGACCAAAGA CTCC

(2) 서열 제27번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 27

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 24 염기쌍(A) Length: 24 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제27번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 27

ATGGCTTCCG CTCAAGTGAA GTCCATGGCTTCCG CTCAAGTGAA GTCC

(2) 서열 제28번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 28

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 24 염기쌍(A) Length: 24 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제28번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 28

CGAGACCCAT AACGAGGAAG CTCACGAGACCCAT AACGAGGAAG CTCA

(2) 서열 제29번에 대한 정보(2) information for SEQ ID NO: 29

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 24 염기쌍(A) Length: 24 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제29번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 29

ATTGCGTGAT TTCGATCCTA ACTTATTGCGTGAT TTCGATCCTA ACTT

(2) 서열 제30번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 30

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 24 염기쌍(A) Length: 24 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제30번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 30

GAGAGATGTC GATAGAGGTC TTCTGAGAGATGTC GATAGAGGTC TTCT

(2) 서열 제31번에 대한 정보(2) Information about SEQ ID NO: 31

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 24 염기쌍(A) Length: 24 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제31번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 31

GGTGGAGCAC GACACACTTG TCTAGGTGGAGCAC GACACACTTG TCTA

(2) 서열 제32번에 대한 정보(2) information on SEQ ID NO: 32

(i) 서열 특성:(i) sequence properties:

(A)길이: 18 염기쌍(A) Length: 18 base pairs

(B)타입: 핵산(B) type: nucleic acid

(C)사슬성: 일본쇄(C) Chain property: Japanese chain

(D)토폴로지: 불명(D) Topology: Unknown

(ii) 분자형태: 기타 핵산(ii) molecular form: other nucleic acids

(A)기술: /desc = "프라이머"(A) Skill: / desc = "primer"

(iii) 가설: 없음(iii) Hypothesis: None

(iv) 안티-센스: 없음(iv) anti-sense: none

(vi) 원 공급원:(vi) Source of Supply:

(A) 유기체: 프라이머(A) organism: primer

(xi) 서열 기술: 서열 제32번:(xi) sequence description: SEQ ID NO: 32

GTCTCAATGT AATGGTTAGTCTCAATGT AATGGTTA

Claims (30)

(i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것을 조건으로, 식물 또는 이를 포함하는 조직에 최소한 제1 제초제에 대한 내성 또는 저항성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드.(i) the polynucleotide does not encode a fusion protein comprising only 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) impart at least a first herbicide resistance or resistance to a plant or tissue provided that the polynucleotide does not comprise only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT) A polynucleotide comprising a first region that encodes a first protein that is present and a second region that encodes a second protein that can confer resistance to a second herbicide. 제1항에 있어서, 각 영역이 조작가능한 식물 촉진자 및 종결자의 발현 조절하에 있는 폴리누클레오티드.The polynucleotide of claim 1, wherein each region is under the control of expression of the operable plant promoter and terminator. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 제1 제초제가 후 출현 제초제이고 제2 제초제가 전-출현 제초제인 폴리누클레오티드.The polynucleotide of any one of the preceding claims wherein the first herbicide is a post emergent herbicide and the second herbicide is a pre-emergency herbicide. 전기한 항 중 어느 한 항에 있어서, 단백질이 글리포세이트 옥시도-레둑타제, 5-에놀-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제, 포스피노트리신 아세틸 전달효소, 하이드록시페닐 피루베이트 디옥시게나제, 글루타티온 S 전달효소, 시토크롬 P450, 아세틸-COA 카복실라제, 아세토락테이트 신타제, 프로토포르피리노겐 옥사다제, 디하이드롭테로에이트 신타제, 폴리아민 운반 단백질, 수퍼옥사이드 디스무타제, 브로목시닐 니트릴라제, 피토엔 데사투라제, Alcaligenes eutrophus로부터 얻을 수 있는 tfdA 유전자 생성물 및 상기 단백질의 공지된 돌연변이되거나 개질된 변형체로 이루어지는 그룹에서 선택되는 폴리누클레오티드.The method of any one of the preceding claims, wherein the protein is glyphosate oxido-reductase, 5-enol-pyruville-3-phosphosikimate synthase, phosphinothricin acetyl transferase, hydroxyphenyl pyruvate Deoxygenase, glutathione S transferase, cytochrome P450, acetyl-COA carboxylase, acetolactate synthase, protoporpynogen oxadase, dihydroteroate synthase, polyamine carrier protein, superoxide dismutase, bro A polynucleotide selected from the group consisting of moxinil nitriase, phytoene desaturase, tfdA gene product obtainable from Alcaligenes eutrophus, and known mutated or modified variants of the protein. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 식물에 곤충, 탈수 및/또는 균, 박테리아 또는 바이러스성 감염에 대한 내성 또는 저항성을 부여할 수 있는 단백질을 암호화는 영역을 추가로 포함하는 폴리누클레오티드.The poly according to any one of claims 1 to 4, further comprising a region encoding a protein capable of imparting resistance or resistance to insects, dehydration and / or bacteria, bacterial or viral infections to the plant. Nucleotides. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역의 서열 5' 및 상기 영역과 인접하는 서열 5'를 포함하는 폴리누클레오티드로서, 상기 서열이 (i)클로로플라스트, 미토콘드리아, 기타 소기관 또는 식물 세포벽과 같은 플라스티드로 상기 영역의 번역 생성물을 타켓팅할 수 있는 펩티드; 및/또는 (ii)번역되지 않는 번역 증강 서열을 암호화하는 폴리누클레오티드.The polynucleotide of any one of the preceding claims, wherein the polynucleotide comprises SEQ ID NO: 5 'of the region and SEQ ID NO: 5' adjacent to the region, wherein the sequence comprises (i) chloroplast, mitochondria, other organelles or plant cell walls; Peptides capable of targeting the translation product of the region with the same plastid; And / or (ii) a polynucleotide encoding an untranslated translation enhancing sequence. 전기한 항 중 어느 한 항에 있어서, 개질된 폴리누클레오티드가 바람직한 식물 코돈을 함유할 경우 개질된 폴리누클레오티드내 단백질 암호화 영역과 상기 단백질내 내재된 단백질 암호화 영역 및 실질적으로 동일한 단백질 암호화 영역의 확인도가 약 70% 미만인 조건에서, 식물내 개질된 폴리누클레오티드의 발현으로, 개질되지 않은 폴리누클레오티드의 단백질 암호화 영역이 내인성인 유기체내에서 개질되지 않은 폴리누클레오티드의 발현으로 얻어지는 것과 실질적으로 유사한 활성/작용을 갖는 실질적으로 유사한 단백질이 얻어질 수 있도록 mRNA 불안정 모티브 및/또는 뜻밖의 접촉부분이 제거되도록 개질시키거나 바람직한 식물 코돈을 사용하는 누클레오티드.The method according to any one of the preceding claims, wherein when the modified polynucleotide contains a desired plant codon, the identity of the protein coding region in the modified polynucleotide and the protein coding region inherent in the protein and substantially the same protein coding region Under conditions of less than about 70%, expression of modified polynucleotides in plants, the protein coding region of the unmodified polynucleotides having substantially similar activity / action as that obtained by expression of unmodified polynucleotides in an endogenous organism Nucleotides modified to remove mRNA labile motifs and / or unexpected contacts so that substantially similar proteins can be obtained or using preferred plant codons. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 전-출현 제초제가 디니트로아닐린 제초제, 디페닐 에테르, 설포닐 우레아, 포스포설포네이트, 옥시아세트아미드, 테트라졸리논 및 N-카바모일테트라졸리논, 이미다졸리논, 티오카바메이트, 트리아진, 트리아졸로피리미딘, 우라실, 페닐우레아, 트리케톤, 이속사졸, 아세트아닐리드, 옥사디아졸, 트리아지논, 설폰아닐리드, 아미드, 아닐리드, PR201772, 플루로클로리돈, 노르플루라존 및 트리아졸리논형 제초제로 이루어지는 그룹에서 선택되고 후-출현 제초제가 글리포세이트 및 이의 염, 글루포시네이트, 아술람, 벤타존, 비알라포스, 브로마실, 세톡시딤 또는 또다른 싸이클로헥산디온, 디캄바, 포사민, 플루폭삼, 페녹시 프로피오네이트, 퀴즈알로포프 또는 또다른 아릴옥시-페녹시프로파노에이트, 피클로람, 플루오르메트론, 아트라진 또는 또다른 트리아진, 메트리부진, 클로리무론, 클로르설프론, 플루메트술람, 할로설푸론, 설포메트론, 이마자퀸, 이마즈에타피르, 이속사벤, 이마자목스, 메토술람, 피리트로박, 림설푸론, 벤설푸론, 니코설푸론, 포메사펜, 플루로글리코펜, KIH9201, ET751, 카르펜트라존, ZA1296, 술코트리온, 파라콰트, 디콰트, 브로목시닐 및 페녹사프로프로 이루어지는 그룹에서 선택되는 폴리누클레오티드.8. The pre-emergency herbicide of claim 3, wherein the pre-expressing herbicide is a dinitroaniline herbicide, diphenyl ether, sulfonyl urea, phosphosulfonate, oxacetamide, tetrazolinone and N-carbamoyltetra. Zolinone, imidazolinone, thiocarbamate, triazine, triazolopyrimidine, uracil, phenylurea, triketone, isoxazole, acetanilide, oxadiazole, triazinone, sulfonanilide, amide, anilide, PR201772, Glyphosate and its salts, glufosinate, asulam, ventazone, bialaphos, bromasyl, cetoxy, selected from the group consisting of fluorochloridone, norflurazone and triazolinone herbicides Dim or another cyclohexanedione, dicamba, fosamine, flupoxam, phenoxy propionate, quizallofo or another aryloxy-phenoxypropanoate, picloram, floe Ormetrone, atrazine or another triazine, metrizinine, chlorimuron, chlorsulfuron, flumetsulam, halosulfuron, sulfomethrone, imazaquin, imazuetapyr, isoxaben, imazamox , Metosullam, pyritrobac, rimsulfuron, bensulfuron, nicosulfuron, pomessafen, fluloglycopene, KIH9201, ET751, carpentrazone, ZA1296, sulcotrione, paraquat, diquat, bromoxynil and A polynucleotide selected from the group consisting of phenoxaprop. 전기한 항에 있어서, 전-출현 제초제가 아세트아닐리드, 트리케톤, PDS 억제제, 티오카바메이트, 테트라졸리논으로 이루어지는 그룹에서 선택되고 후-출현 제초제가 글리포세이트, 글루포시네이트, 파라콰트 및 비알포스로 이루어지는 거룹에서 선택되는 폴리누클레오티드.The method of claim 1 wherein the pre-expressing herbicide is selected from the group consisting of acetanilide, triketone, PDS inhibitor, thiocarbamate, tetrazolinone and the post-expressing herbicides are glyphosate, glufosinate, paraquat and non-alphos. Polynucleotide selected from the group consisting of. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 폴리누클레오티드를 포함하는 벡터.A vector comprising the polynucleotide of any one of claims 1 to 9. (i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; 및 (iv)식물이 사탕무일 경우 이것이 포함하는 제초제 저항성 또는 내성 부여 유전자가 EPSPS 및 PAT만이 아닐 것을 조건으로, 식물 또는 이를 포함하는 조직에 최소한 제1 제초제에 대한 저항성 또는 내성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역을 포함하는 폴리누클레오티드 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드를 포함하는 식물.(i) the polynucleotide does not encode a fusion protein comprising only 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) the polynucleotide does not contain only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT); And (iv) a plant capable of imparting resistance or resistance to at least a first herbicide to a plant or tissue comprising the same, provided that the herbicide resistance or resistance conferring genes it contains are not only EPSPS and PAT if the plant is sugar beet. A plant comprising a polynucleotide comprising a first region encoding a first protein and a polynucleotide comprising a second region encoding a second protein that can confer resistance to a second herbicide. 전기한 항에 있어서, 제1 제초제가 전-출현 제초제이고 제2 제초제가 후 출현 제초제인 식물.The plant of claim 1 wherein the first herbicide is a pre-emergency herbicide and the second herbicide is a post emergence herbicide. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 폴리누클레오티드 또는 제10항의 벡터로 형질전환시킨 재료로부터 얻은, 둘 이상의 제초제에 대한 내성을 갖는 기관, 종자 및 이의 산물을 포함하는 식물.A plant comprising organs, seeds and products thereof resistant to two or more herbicides obtained from a material transformed with the polynucleotide of any one of claims 1 to 9 or the vector of claim 10. 전기한 항에 있어서, 소 곡물 씨리얼, 오일 종자 작물, 섬유 식물, 과일, 채소, 재배 작물 및 나무로 이루어지는 그룹에서 선택되는 식물.The plant according to the preceding claim, which is selected from the group consisting of bovine grain cereals, oil seed crops, fiber plants, fruits, vegetables, cultivated crops and trees. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 대두, 면, 담배, 사탕무, 오일종자 평지, 카놀라, 아마, 해바라기, 감자, 토마토, 자주개자리, 상치, 옥수수, 밀, 소검, 귀리, 바나나, 보리, 귀리, 잔디, 꼴, 사탕수수, 밭콩, 완두콩, 쌀, 소나무, 포플라, 사과, 포도, 귤 또는 땅콩식물 및 그 산물, 이러한 식물의 종자 및 기관으로 이루어지는 그룹에서 선택되는 식물.The soybean, cotton, tobacco, sugar beet, oilseed rape, canola, flax, sunflower, potato, tomato, alfalfa, lettuce, corn, wheat, streaks, oats, bananas according to any one of claims 11-14. , Plants selected from the group consisting of barley, oats, grass, forage, sugarcane, field beans, peas, rice, pine, poplar, apples, grapes, tangerines or peanut plants and their products, seeds and organs of these plants. 잡초 및 작물 식물을 포함하는 밭에서 잡초를 선택적으로 억제하는 방법으로서, 작물 식물이 (I)(i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; 및 (iv)작물 식물이 사탕무일 경우 이것이 포함하는 제초제 저항성 또는 내성 부여 유전자가 EPSPS 및 PAT만이 아닐 것을 조건으로, 최소한 식물 또는 이를 포함하는 조직에 제1 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드; 또는 (II) (i)폴리누클레오티드가 5-엔도-피루빌-3-포스포시키메이트 신타제(EPSPS) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)만을 포함하는 융합 단백질을 암호화하지 않을 것; (ii)폴리누클레오티드가 수퍼옥사이드 디스무타제(SOD) 및 글루타티온 S 전달효소(GST)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; (iii)폴리누클레오티드가 GST 및 포스피노트리신 아세틸 전달효소(PAT)를 암호화하는 영역만을 포함하지 않을 것; 및 (iv)작물 식물이 사탕무일 경우 이것이 포함하는 제초제 저항성 또는 내성 부여 유전자가 EPSPS 및 PAT만이 아닐 것을 조건으로, 식물 또는 이를 포함하는 조직에 최소한 제1 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제1 단백질을 암호화하는 제1 영역을 포함하는 폴리누클레오티드 및 이와 같이 제2 제초제에 대한 내성을 부여할 수 있는 제2 단백질을 암호화하는 제2 영역을 포함하는 폴리누클레오티드를 포함하며, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기에 충분한 양으로 상기 제초제 중 하나 이상을 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.A method of selectively inhibiting weeds in a field comprising weeds and crop plants, wherein the crop plants are (I) (i) polynucleotides of 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione. Not encode fusion proteins containing only S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) the polynucleotide does not contain only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT); And (iv) if the crop plant is sugar beet, provided that the herbicide resistance or resistance imparting gene is not the only EPSPS and PAT, at least the first herb to impart resistance to the first herbicide to the plant or tissue comprising the same; A polynucleotide comprising a first region encoding a protein and a second region encoding a second protein that can confer resistance to a second herbicide; Or (II) (i) the polynucleotide does not encode a fusion protein comprising only 5-endo-pyruville-3-phosphosikimate synthase (EPSPS) and glutathione S transferase (GST); (ii) the polynucleotide does not contain only a region encoding superoxide dismutase (SOD) and glutathione S transferase (GST); (iii) the polynucleotide does not contain only a region encoding GST and phosphinothricin acetyl transferase (PAT); And (iv) if the crop plant is sugar beet, provided that the herbicide resistance or resistance imparting gene is not the only EPSPS and PAT, the first plant capable of conferring at least a first herbicide to the plant or tissue comprising the same; A polynucleotide comprising a first region encoding a protein and a polynucleotide comprising a second region encoding a second protein that can thus impart resistance to a second herbicide and substantially affect crop plants And applying one or more of the herbicides to the field in an amount sufficient to inhibit weeds without affecting the weeds. 전기한 항에 있어서, 작물 식물이 EPSPS 효소를 암호화하는 유전자 및 GST 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 아세트아닐리드 및 글리포세이트를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein the crop plant comprises a gene encoding the EPSPS enzyme and a gene encoding the GST enzyme, and an amount of acetanilide and glyphosate sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant. A method comprising applying to a field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 HPPD 효소를 암호화하는 유전자 및 PAT 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 트리케톤 및 글루포시네이트를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.The crop plant of claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding the HPPD enzyme and a gene encoding the PAT enzyme, wherein the crop plant contains an amount of triketone and glufosinate sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant. A method comprising applying to a field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 PAT 효소를 암호화하는 유전자 및 GST 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 글루포시네이트 및 아세트아닐리드, 티오카바메이트 및/또는 테트라졸리논을 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.17. The method of claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding a PAT enzyme and a gene encoding a GST enzyme, wherein the amount of glufosinate and acetanilide is sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant, A method comprising applying thiocarbamate and / or tetrazolinone to a field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 EPSPS 및/또는 GOX 효소를 암호화하는 유전자 및 HPPD 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 트리케톤 및 글리포세이트를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.The crop plant of claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding an EPSPS and / or GOX enzyme and a gene encoding an HPPD enzyme, an amount of triketone sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant and A method comprising applying glyphosate to a field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 PDS 효소를 암호화하는 유전자 및 EPSPS 및/또는 GOX 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 PDS 억제제 및 글리포세이트를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.17. The method of claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding a PDS enzyme and a gene encoding an EPSPS and / or GOX enzyme, the amount of the PDS inhibitor being sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant; A method comprising applying glyphosate to a field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 EPSPS 및/또는 GOX 효소를 암호화하는 유전자 및 PAT 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 식물이 사탕무가 아닐 것을 조건으로, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 글루포시네이트 및 글리포세이트를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.17. The weed of claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding an EPSPS and / or GOX enzyme and a gene encoding a PAT enzyme, and provided that the plant is not a sugar beet, without substantially affecting the crop plant. Applying a sufficient amount of glufosinate and glyphosate to the field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 PDS 효소를 암호화하는 유전자 및 PAT 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 PDS 억제제 및 글루포시네이트를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.17. The method according to claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding a PDS enzyme and a gene encoding a PAT enzyme, and an amount of PDS inhibitor and glufosinate sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant. A method comprising applying to a field. 제16항에 있어서, 작물 식물이 PDS 효소를 암호화하는 유전자 및 GST 효소를 암호화하는 유전자를 포함하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 PDS 억제제 및 아세트아닐리드 제초제를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.17. The method according to claim 16, wherein the crop plant comprises a gene encoding a PDS enzyme and a gene encoding a GST enzyme, and an amount of PDS inhibitor and acetanilide herbicide sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant. A method comprising applying to a field. 제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 작물 식물이 ALS, SOD 또는 BNX를 암호화하는 유전자를 추가로 함유하고, 작물 식물에 실질적으로 영향을 미침이 없이 잡초를 억제하기 충분한 양의 설포닐 우레아, 파라콰트 또는 브로목시닐 제초제를 밭에 도포하는 것을 포함하는 방법.25. The plant according to any one of claims 17 to 24, wherein the crop plant further contains a gene encoding ALS, SOD or BNX, and in an amount sufficient to inhibit weeds without substantially affecting the crop plant. A method comprising applying a ponyl urea, paraquat or bromoxynil herbicide to a field. 제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 밭에 살충 효과적인 양의 하나 이상의 살충제, 살균제, 박테리아제, 항선충류제 및 항바이러스제를 도포하는 것을 추가로 포함하는 방법.26. The method of any one of claims 16-25, further comprising applying to the field an insecticidal effective amount of one or more pesticides, fungicides, bacteria, anti nematodes and antiviral agents. (i) 제10항의 벡터 또는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 폴리누클레오티드로 식물 재료를 형질전환시키는 단계;(i) transforming the plant material with the vector of claim 10 or the polynucleotide of any one of claims 1 to 9; (ii) 이렇게 형질전환된 재료를 선별하는 단계; 및(ii) selecting the so transformed material; And (iii) 이렇게 선별된 재료를 정상적인 형태의 생식능력 있는 전체 식물내로 재생시키는 단계(iii) regenerating the material thus selected into the normal form of fertile whole plants; 를 포함하는, 둘 이상의 제초제에 실질적으로 견디거나 실질적으로 저항적인 식물을 얻는 방법.A method of obtaining a plant substantially resistant to or substantially resistant to two or more herbicides. 둘 이상의 제초제에 실질적으로 견디거나 실질적으로 저항적인, 정상적인 형태의 생식능력 있는 식물 및/또는 식물 조직을 얻는데 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 폴리누클레오티드 또는 제10항의 벡터를 사용하는 용도.Use of the polynucleotide of any one of claims 1 to 9 or the vector of claim 10 to obtain a normal form of fertile plant and / or plant tissue that is substantially resistant or substantially resistant to two or more herbicides. 시험관내에서 잠재적 제초제의 다량 스크리닝을 위한 제초제 타겟을 얻는데 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 폴리누클레오티드 또는 제10항의 벡터를 사용하는 용도.Use of the polynucleotide of any one of claims 1 to 9 or the vector of claim 10 to obtain a herbicide target for large screening of potential herbicides in vitro. 전기한 항에 있어서, 폴리누클레오티드의 단백질 암호화 영역이 E. coli 또는 이스트내에서 이종 발현되는 용도.The method of claim 1, wherein the protein coding region of the polynucleotide is heterologously expressed in E. coli or yeast.
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